基于菱形编码和修改量化表的DCT域图像隐写

为了提高离散余弦变换(DCT)域隐写的嵌入容量,提出一种基于菱形编码和修改量化表的DCT域图像隐写.首先将载体图像进行8×8的DCT变换后,对变换得到的DCT系数采用修改的8×8量化表进行量化,从而提高了嵌入容量和载密图像的视觉质量.同时通过改进的菱形编码将8进制的秘密信息嵌入到载体图像量化DCT系数的中频部分,从而进一步提高了嵌入容量.实验结果表明:该隐写算法不但与JPEG压缩标准兼容,而且有效地提高了嵌入容量.     

基于DCT系数大小关系的自适应JPEG隐写

JPEG图像是最流行的隐写载体之一,但隐写分析的最新进展表明,如何设计安全的JPEG隐写算法仍是一个困难的问题.本文提出了一种新的JPEG自适应隐写方法.自适应隐写难点在于设计失真函数合理反应修改量化DCT系数造成的嵌入失真.由于量化DCT系数绝对值的大小能够反应JPEG图像主要统计特性,本文根据DCT系数大小关系设计失真函数,结合STC（Syndrome Trellis Codes）编码,分别给出了使用nsF5修改方式的单层嵌入方法以及使用加减一修改方式的双层嵌入方法.实验表明,本文单层嵌入方法比nsF5安全性高,双层嵌入方法比nsF5以及Filler’s Method抵抗多种检测的能力更强.     

基于互信息和特征融合的图像隐写分析

为了提高隐写分析的检测率和效率,本文提出了一种加权融合的联合图像专家小组JPEG(joint photographic experts group)图像通用隐写分析方法.该方法分别计算离散余弦变换DCT(discrete cosine transform)系数块内和块间的水平、垂直和zigzag三向差分数组,采用联合概率密度矩阵来挖掘信息嵌入对DCT系数间相关性的影响,生成块内和块间三向特征.利用特征与分类类别间的互信息对特征权值进行量化,加权融合得到最终的特征向量,并使用支持向量机进行分类.对3种安全性较高的JPEG隐写算法F5、Outguess和MB2,在不同嵌入率下进行隐写分析.实验结果表明,在不同嵌入率的情况下其检测率均高于88.4%,同时特征融合算法使该方案具有更高的检测效率.     

一种基于辐角的加性模型隐写分析算法

图像隐写分析理论研究越来越受到重视,分析特征的有效性的理论证明已成了隐写分析不可缺少的部分.本文根据图像在加性隐写模型下,隐写图像差分直方图傅里叶变换辐角等于载体图像差分直方图傅里叶变换辐角与秘密信息差分概率质量函数PMF(probability mass function)傅里叶变换辐角之和这一理论基础,提出一种新的隐写分析算法.根据隐写前后图像差分直方图傅里叶变换辐角的差异构造极大辐角矩最低有效位MSA(max sum of arguments)作为特征,从理论上对该特征的有效性进行证明,然后对典型的加性隐写算法LSB(least significant bit)替换算法和扩频图像隐写SSIS(spread spectrum image steganography)算法进行分析,在非压缩彩色图像库UCID(uncompressed colour image database)V2标准图库下进行仿真实验.实验结果表明,本算法对加性隐写模型具有很好的检测效果.     

基于小波变换的局部化数字水印算法

为了解决许多水印算法不能抵抗任意剪裁的缺点，提出了局部化数字水印算法．通过二维Mexican Hat小波变换提取图像中的多个特征点，在以特征点为中心的局部化区域中分别进行小波变换，并通过对小波系数进行单系数量化来实现水印信息的嵌入，同时水印的提取不需要原始图像的参与．实验结果表明，在剪裁后待检测图像中至少包含一个嵌入水印区域的前提下，该算法对JPEG、JPEG2000压缩和任意剪裁具有很强的抵抗能力．     

结合Hilbert填充曲线与游程长度的图像隐写算法

针对游程长度隐写算法存在嵌入容量小的问题, 提出基于Hilbert曲线扫描改进的游程长度隐写算法, 该算法能增加可用于嵌入秘密信息的游程数量, 也因此有效地增大了嵌入容量. 新算法利用比特流中游程长度的奇偶特性来嵌入秘密信息. 嵌入过程首先使用Hilbert扫描曲线对载体图像的像素进行置乱, 再将置乱的载体图像分解为8个位平面, 然后通过分析置乱后得到的各个位平面比特流分布来确定可用于嵌入信息的游程, 最后修改在可嵌入游程的比特流中0和1交界处至多1个值来嵌入1bit秘密信息. 结果表明, 基于Hilbert曲线扫描的游程长度隐写算法与已有基于游程长度隐写算法相比, 前者具有较大嵌入容量, 较好的视觉不可感知性.     

生成对抗网络在图像隐写中的应用

针对传统图像隐写方法面临的安全威胁日益严重的问题,按照基于载体修改、载体选择和载体合成的3类方法介绍生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)在图像隐写领域的研究进展,根据不同类型隐写方法的特点,分析当前基于GAN的图像隐写方法的基本思路,阐明GAN的作用、模型实现以及特点。最后总结了将GAN应用于图像隐写中的优势及发展趋势,为图像隐写方法的发展提供可借鉴的思路。     

结合Hilbert曲线扫描与游程长度的图像隐写算法

针对游程长度隐写算法存在嵌入容量小的问题,提出基于Hilbert曲线扫描改进的游程长度隐写算法,该算法能增加可用于嵌入秘密信息的游程数量,也因此有效地增大了嵌入容量.新算法利用比特流中游程长度的奇偶特性来嵌入秘密信息.嵌入过程首先使用Hilbert扫描曲线对载体图像的像素进行置乱,再将置乱的载体图像分解为8个位平面,然后通过分析置乱后得到的各个位平面比特流分布来确定可用于嵌入信息的游程,最后修改在可嵌入游程的比特流中0和1交界处至多1个值来嵌入1 bit秘密信息.结果表明,基于Hilbert曲线扫描的游程长度隐写算法与已有基于游程长度隐写算法相比,前者具有较大嵌入容量,较好的视觉不可感知性.     

基于相邻系数关系对的偏序马尔可夫JPEG隐写分析模型

在偏序Markov的基础上,以相邻DCT系数间关系对为统计对象,提出一种新的JPEG偏序隐写分析模型.在模型的无环有向图中,将相邻系数关系对作为终点集合,而系数本身作为始点集合.与原偏序分析模型相比,此终点集合的统计空间对DCT系数关系的分布规律有更直接的描述,并且始点集缩小,每个始点对应的终点数增加,使特征的信息熵上升,有助于分类效果.本文综合了系数间相关性较强的两个方向的统计值,采用像素裁剪重压缩进行图像校准,把待测图像与校准图像的统计概率之差作为特征.对3种代表性的DCT域隐写方法F5、MB1和Steghide进行隐写分析测试,实验结果表明:改进后的特征比原模型特征更有效,针对这3种隐写算法的检测效果,本文特征优于现有的单一模型低维特征.     

采用形态学分量分析的红外云图插值

提出一种基于形态学分量分析的红外云图插值重建方法. 利用平稳小波变换和轮廓波变换在表示平滑分量和纹理分量时各自的优势, 将得到的低分辨率红外云图通过形态学分量分析方法分解为平滑分量和纹理分量; 并针对小波插值使低频能量损失问题, 采用先插值后变换的方法改进平稳小波插值效果, 分别用平稳小波变换和轮廓波变换对平滑分量和纹理分量进行插值; 最后将插值后的平滑分量和纹理分量重新组合实现红外云图的超分辨率重建. 结果表明, 解决了重建图像中的平滑和伪影问题, 在视觉效果和PSNR等指标上均优于其他插值算法.     

基于主成分分析和分层树集合划分的Huffman算法图像压缩研究

互联网的飞速发展,产生了大量的图像信息.为了减少图片占用的存储空间,提高图像质量,提出了一种将主成分分析（PCA）和分层树集合划分（SPIHT）压缩算法相结合的有损图像压缩算法.首先对图像进行主成分分解,选取主要特征值进行压缩,再利用SPIHT算法将图像分解成不同子带的小波系数进行压缩,对SPIHT压缩系数进行哈夫曼编码,实现图像二级压缩.将本文提出的算法与SPIHT、SPIHT的哈夫曼编码、JEPG2000、PCA压缩算法进行了比较,结果表明本算法较其他压缩算法具有更好的性能,在压缩比相同的情况下能获得更高的PNSR和SSIM.     

多通道自适应码流(MC-AoB)彩色图像编码

提出了一种彩色图像的编码方法MC-AoB，该方法将一幅彩色图像分成多个通道分别独立编码．当码流长度有限时，在通道间进行了优化分配，使得各通道的失真度大体相等．在通道内部，采用了块间剪裁算法，用拉格朗日乘子法找到最适合的剪裁点集．对于通道内小波系数的编码，改进了JPEG2000里的算术编码方法，加入了游程编码的思想，在降低编码复杂度的同时保证了较高的压缩比．另外，该算法并行性较高，可以并行执行．模拟实验证明，在码流长度较小的情况下，MC-AoB算法可取得显著的效果。     

基于混沌加密的小波包盲水印算法

利用混沌系统的特点调制了两种不同的混沌序列,分别用于水印加密和子图像的抽取.对子图像进行小波包分解,通过修改小波包的系数来嵌入数字水印.水印的提取不需要原始图像,实现了盲提取.实验结果表明,该算法对于常见的JPEG压缩、高斯噪声,裁剪和缩放等攻击具有较好的鲁棒性.     

基于JPEG2000的压缩图像纹理信息重建

提出了基于JPEG2000的压缩图像纹理信息重建的一种方法．该方法在编码端用高斯模型来描述图像的统计纹理信息，并对这些纹理信息进行统计和编码，在解码端根据编码的信息重建图像的纹理．通过和非线性量化扩展补偿法的结果在客观指标和主观品质上的比较，说明本文提出的方法可以通过较小的比特开销（低于10％）重建丢失的纹理信息，从而获取压缩图像的品质在主观视觉效果上的提高．     

基于主成分分析的图像匹配方法

将主成分分析引入图像匹配过程，提出了一个基于主成分分析的图像匹配算法，将根据基准图来制备畸变图集，并用这些畸变图来作为训练样本，由这些畸形变像确定新的主成分空间，把畸变图变换到主成分这间中，在变换过程中尽量存原始图像的整体特征，在新空间做匹配，并以处理人脸图像匹配为应实例来检验匹配结果，该算法有一定的抗畸变能力。     

面向空气信道传播的音频信息隐写算法

基于傅立叶变换,提出了一种面向空气信道传播音频信息隐写算法.该算法选取原始音频信号傅立叶变换域中的低频系数,提取其相位角系数,并对其进行修改,将经BCH纠错编码的隐写信息嵌入,并且嵌入量较大,隐藏效果好.实验结果显示,该算法能够有效抵抗空气传播过程中的AD/DA变换攻击、空气噪声干扰攻击,以及录制后的常见信号处理攻击、约30%的重采样攻击等其他攻击,平均误码率可控制在3.5%以下,算法具有很好的鲁棒性.     

基于混沌细胞自动机的DWT域数字音频水印算法

主要提出了基于混沌细胞自动机的小波域数字音频水印算法.首先由Logistic混沌序列模型产生序列,其次产生的序列通过细胞自动机产生要嵌入的数字水印.同时将原始音频信号通过小波表变换,提取出其低频系数,并将水印信号嵌入其中.实验证明:由混沌细胞自动机产生的数字水印具有很好的掩蔽性和鲁棒性,在各种攻击下(包括白噪声、低通滤波、重量化、有色噪声等)仍然能够很好的检测出来.     

基于视觉掩蔽特性的数字水印技术

提出了一种在DCT域中绘图像加水印的方法，该方法合理综合了几种数字水印技术，利用DCT域的视觉掩蔽特性，在图像的不同部分嵌入不同强度的经过伪随机扩展编码后的水印，且提取水印时无需原因图像，结果表明，在保证水印不可视的前提下，该方法提高了水印的鲁棒性，并对JPEG压缩，中值滤波等攻具有很好的抵抗能力。