二值图像信息隐藏分析

在各种形式的数字图像分析中,二值图像信息隐藏及其对抗研究相对滞后,文中提出了一种全新的隐藏分析算法,可以成功地检测基于分块嵌入的二值图像信息隐藏．该算法借鉴了数学形态学非线性滤波理论,利用携带隐藏信息的载体图像来预测原始载体图像,通过计算载体图像与预测图像的差异,不但可以准确判定载体图像是否含有隐藏信息,而且还能精确估计出嵌入容量．实验结果表明,检测精度可达1％．     

Performance Analysis of Data Hiding in MPEG-4 AAC Audio

A high capacity data hiding technique was developed for compressed digital audio. As perceptual audio coding has become the accepted technology for storage and transmission of audio signals, compressed audio information hiding enables robust, imperceptible transmission of data within audio signals, thus allowing valuable information to be attached to the content, such as the song title, lyrics, composer’s name, and artist or property rights related data. This paper describes simultaneous low bitrate encodin...     

基于多进制嵌入的彩色图像可逆数据隐藏算法

针对Tian差值扩展算法存在过分修改像素值、嵌入容量不高等缺点,提出了一种基于多进制嵌入的彩色图像可逆数据隐藏算法.它利用十字预测法获取较高的直方图峰值,将版权信息变换成二进制和三进制信息,然后分两次嵌入到多个峰值中;同时在嵌入之前有针对性地对所有可能溢出的像素进行调整,并将这部分信息作为辅助信息优先存放,替代了定位图.嵌入的顺序与分形生长图形计算的结果一致,提高了保密性.实验结果表明:该算法在保证图像质量的同时,嵌入的容量有一定的提高.     

结合重排序和直方图平移的调色板图像可逆信息隐藏

提出了一种新的调色板图像可逆信息隐藏方法. 首先, 将调色板的颜色重新排序, 使得相邻索引值对应的颜色尽可能相近. 然后, 对排序后的索引值直方图平移以嵌入秘密信息. 在嵌入过程中, 将对应的索引值改为与之相近的颜色索引值, 以有效缓解含密图像视觉质量的下降; 多次利用最大最小点, 大大提高了嵌入率. 实验结果证明, 本方法在保证可逆的同时显著提升了嵌入量, 并维持了较高质量的视觉效果; 同时, 对于索引值直方图无零点的情况同样适用, 克服了已有方法的局限性.     

基于最近邻像素预测的加密域可逆信息隐藏

针对现有的可逆信息隐藏算法在图像加密域应用场景下嵌入容量不高的问题,提出了一种基于最近邻像素预测的加密域可逆信息隐藏算法。充分利用自然图像的空间相关性,设计最近邻像素预测方法,计算预测误差,并进一步探究预测误差块分类规律,设计块内移位以及块重排方式,保留了块内相邻像素相关性。然后,通过动态标记块内误差区间以最大限度地空出冗余空间,达到提高嵌入容量的目的。选用5幅标准灰度图像及数据集BOSSbase、BOWS-2和UCID中的万余张灰度图像进行对比实验。结果表明：本文算法在安全性、可逆性和可分离性都满足的前提下,嵌入容量相比同类算法平均提升0.35～0.9 bpp(比特数)。     

基于直方图修正的H.264视频加密域可逆信息隐藏

为实现视频加密域的可逆信息隐藏,首先使用随机二进制序列对运动矢量的符号位进行加密,然后通过运动矢量直方图修正进行信息的嵌入。信息嵌入算法是对称的,这样可以保证嵌入过程与提取过程均可分离,这样第三方管理者可以在不进行解密的情况下对存储的视频嵌入各种控制信息,保证了用户信息的隐私性。而视频的所有者在下载了视频后,无论是否进行解密,均可进行信息的提取。实验证明在拥有较大嵌入容量的前提下,实现了信息嵌入提取与视频加解密之间的可分离性,且算法完全可逆。     

基于图像插值技术的可逆数据隐藏算法

针对现有基于插值技术可逆数据隐藏算法具有较高的隐藏容量,但隐秘图像质量不是很高问题的问题,提出一种新的大容量图像可逆数据隐藏算法。首先对输入图像进行插值处理生成载体图像,然后对载体图像进行重叠分块并计算分块中每一个非基准像素能隐藏的数据量,最后采用自适应的方法隐藏秘密数据。在Kodak图像集上的实验结果表明,本文算法能完整地提取隐藏的秘密数据和不会出现像素溢出现象;与相似的算法相比,该算法的秘密数据隐藏容量平均提升了约98%,隐秘图像质量平均提升了约6%。     

一种基于改进插值的数据隐藏算法

针对数据隐藏算法嵌入容量有限的问题,提出一种新的插值方法,将其应用到数据隐藏领域中,并给出一种基于改进插值的可逆数据隐藏算法.该算法在信息嵌入时,先用文中提出的插值方法对原始宿主图像进行扩展,扩展时,每个扩展像素以4个宿主像素点作为参考,通过计算得出均值,再将其分配到待扩展的位置上,信息嵌入后可以无损地进行信息提取和图像的恢复.实验结果表明,该数据隐藏算法在嵌入容量、图像视觉质量方面均取得很好的效果,相比其他的数据隐藏算法,最大嵌入容量提高了24.78%~39.29%,最大藏量下的信噪比均保持在39 d B以上.     

基于提升整数小波的数据隐藏算法

提出了一种基于提升整数小波变换的数据隐藏的算法.该算法把秘密数据先进行无损加密和压缩,而后嵌入到图像整数小波变换后的高波子带系数中.解决了提取信息中的虚假信息取舍和小波反变换时的灰度值溢出问题.对比实验表明:能够嵌入大容量的数据,而且保持良好的视觉效果.     

MB隐密算法的脆弱性研究

MB算法是一种基于JPEG图像、安全性较高的隐密算法.研究了这种算法的特点,分析了目前MB隐密算法的脆弱性.从图像的二阶统计特性入手,提出了基于SVM的MB隐密分析算法,并通过实验验证了其有效性.     

基于DCT系数修改的自适应稳健可逆信息隐藏

通过修改JPEG图像块中的DCT系数, 提出一种新的稳健可逆信息隐藏方法. 遍历块中特定位置连续6个DCT系数的均值, 找出最接近0的均值进行嵌入. 由于连续DCT系数的均值接近0, 经过压缩操作不会有太大的变化, 因此所嵌入的秘密信息有一定的稳健性. 为了对抗攻击, 在嵌入秘密信息时, 通过比较并改变系数的大小, 将改变量分为两个等级进行自适应嵌入. 若含密图像未被压缩, 则不仅可以正确提取秘密信息, 而且可以恢复原始图像; 若含密图像已被压缩, 则只能正确提取秘密信息, 不能恢复原始图像. 实验结果表明, 在经过质量因子为85以上的压缩攻击后, 含密图像的视觉效果很好, 并且仍能正确提取秘密信息.     

一种多级数据嵌入的信息隐藏方法研究

利用Bandelet变换实现数字图像特征信息自适应提取,对水印信息实现自适应多级调制嵌入,强化了对特征信息的保护和恢复,以及对检测信号进行进一步的信息筛选。实验结果表明,提出的数字水印特征多级嵌入调制及其检测的研究方法,提高了水印图像的恢复性和抗攻击能力。     

加密域的可分离四进制可逆信息隐藏算法

针对当前加密域可逆信息隐藏技术可分离性差,载体恢复存在较大失真的问题,提出了一种可分离的加密域可逆信息隐藏方案。在对偶LWE(learning with errors)公钥密码算法加密过程中对密文冗余进行再编码,通过对加密域冗余区间的重量化,可以在密文冗余中嵌入四进制数构成的秘密信息。嵌入信息后,使用隐写密钥可以有效提取隐藏信息,使用解密密钥可以无差错恢复出加密前数据,提取过程与解密过程可分离。理论推导论证了信息提取与嵌入后明文直接解密的可分离性与结果的正确性。仿真实验结果表明与现有算法相比,所提方案在实现加密域的可分离可逆信息隐藏的基础上充分保证了嵌入后的明文解密的可逆性,并有效提高了嵌入负载。方案的实现与原始载体种类无关,适用性较强。     

采用相邻像素预测的可逆信息隐藏算法

为了提高图像信息隐藏算法的信息嵌入容量和载密图像的保真度,提出一种采用相邻像素预测的可逆信息隐藏算法.构建局部线性预测模型,以待预测像素的3个相邻像素为目标像素,通过目标像素的相邻像素建立线性方程组,求解预测模型参数.应用预测模型进行预测,计算预测误差,绘制预测误差直方图,通过直方图平移实现可逆信息隐藏.实验结果表明:文中算法可通过较少的预测像素进行预测,比其他算法具有更高的预测精度和更大的信息嵌入容量.     

基于运动矢量排序的视频可逆信息隐藏

针对现有基于运动矢量的视频信息隐藏算法影响解码后的视频质量的问题,提出一种基于运动矢量排序的可逆信息隐藏算法。该算法把运动矢量分为若干组,并将每组中的运动矢量按升序排列,在最大（小）值与次大（小）值的差值中嵌入秘密信息,实现了解码端运动矢量的无损恢复。实验结果表明,提出的方法具有良好的视觉质量。与同类型信息隐藏算法相比,该算法的峰值信噪比和结构相似性的变化值平均降低了59.36%和41.38%。     

可逆式JPEG 数据隐藏

针对数字化图像文档因随着数字相机像素质量的提升而变大,使其在网络传输过程中耗费更多传输时间的问题,提出了一种结合JPEG (Joint Picture Experts Group)数据压缩的可逆式隐藏技术,运用该技术可缩短影像传输的时间并且在影像传输的同时可传达隐藏的秘密数据.实验结果证明,文中所提技术可成功实现具有压缩的可逆式数据隐藏.     

基于直方图平移和定向嵌入的可逆数据隐藏

提出了一种基于差值直方图平移和定向嵌入的彩色图像可逆数据隐藏算法.利用色彩分量之间的相关性和整数Haar小波系数之间的关系减小差值,以增加差值直方图的峰值.采用多重直方图平移嵌入方法提高嵌入容量,按指定的像素值扩展方向嵌入数据,多重嵌入过程中交替使用像素值增加和减小方向,使得部分像素值扩展量相互抵消,从而减小图像质量的下降幅度.实验结果表明:该算法在保证图像质量的同时大幅提高了嵌入容量,与其它同类算法相比,算法的整体性能更高.     

基于NTRU的密文域可逆信息隐藏算法

NTRU (number theory research unit)具有抗量子计算攻击、加解密速度快、安全性高的特点,非常适合用于无线保密数据网、认证系统等业务。结合可逆信息隐藏技术,提出了一种基于NTRU的密文域可逆信息隐藏算法。首先利用差值扩展算法完成对图像像素的预处理;然后使用NTRU算法对图像像素进行加密,利用NTRU算法的加法同态性质在密文中嵌入信息,嵌入的信息得到NTRU算法加密的安全性理论保证;解密与信息提取后,利用差值扩展算法的特点可逆恢复出图像像素。采用图像的直方图及方差、信息熵、相邻像素的相关性等统计学方法,论证了在密文中嵌入信息的不可感知性。仿真实验结果表明：该算法既能实现嵌入信息后密文的正确解密,又能无损提取秘密信息,平均嵌入率可达到0.5 bpp (bit per pixel)。     

针对二值图像分块奇偶密写的统计分析

一种实现简单的二值图像密写方法是将图像分为2×2的小块后利用边缘块的奇偶性来隐藏秘密信息.将含密图像以不同行列作边界分块时,图像块像素和的直方图存在明显差异,且非边缘块的数目变化较大.这一异常会暴露秘密信息的存在.通过将含密图像错位分块后作二次密写,并统计不同分块方式下非边缘块数目的变化量,可估计出嵌入量.该方法容易实现,实验验证了该方法的有效性.     

图像可逆数据隐藏技术研究综述

可逆数据隐藏技术不仅能从嵌入数据后的载体中完整地提取嵌入的秘密数据,而且能无损地恢复原始载体,这在诸如医学图像、遥感图像等特殊的应用领域非常实用,已成为多媒体安全领域的研究热点。以数字图像为载体,首先对信息隐藏技术的分类、应用和特性与可逆数据隐藏技术的基本框架和性能评估进行简要描述。其次,对基于差值扩展、直方图平移、预测误差扩展、像素值排序和插值技术等五种典型的可逆数据隐藏技术分别进行了介绍和讨论,给出了每种典型技术的嵌入和提取过程。最后,对可逆数据隐藏技术未来的研究趋势进行了展望。