一种面向AMR的音频隐写分析算法

针对现有的对固定码本搜索得到的非零脉冲位置进行调制来嵌入秘密信息的AMR(adaptive multirate)隐写算法,提出一种相同脉冲位置概率(SPP)特征的隐写分析方法.由于载体音频和载密音频在固定码本编码过程中,同轨道两个脉冲位置选取策略的不同,因此可以在解码端计算每一轨道第一个和第二个脉冲在整段音频信号中选择同一位置的概率值,以此作为分类特征并用支持向量机SVM进行训练分类.实验结果表明,本文算法在相对嵌入率高于30%时,检测正确率高于85%,对载体音频的检测正确率可以达到90%以上.     

基于纹理复杂度的JPEG图像自适应隐写

为了增强隐写嵌入点与JPEG图像纹理的自适应性,利用与DCT块对应的像素块的灰度共生矩阵来计算分块的纹理复杂程度,并结合均匀嵌入的思想,设计了相应的失真代价函数,使用STCs(syndrome trellis codes)编码将嵌入修改均匀分布到绝对值不同的非零DCT系数上.实验结果表明,该算法具有较好的图像保真以及很高的安全性.在嵌入率相对较低的情况下,算法的安全性优于同类隐写算法.     

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.     

基于系数相关性的自适应水印算法

根据人类视觉特征提出了一种基于小波系数相关性的自适应水印嵌入算法.该算法先对原始图像进行的小波分解,选取水印所要嵌入的子带并将所选取的子带划分成2×2大小的块,同时利用每一个小波块中相邻的4个系数之间具有一定的相关性与所要嵌入的水印图像来构造该小波块的水印系数,利用人类视觉模型调整水印的嵌入强度,从而在保证水印不可见性的基础上最大限度的保证水印的鲁棒性.选取不同特点的两幅图片进行实验,实验结果表明,该算法对高斯噪声、椒盐噪声、JPEG压缩、剪切、中值滤波等攻击都具有较好的鲁棒性,对旋转几何攻击具有一定的鲁棒性.     

基于隐写算法的保密语音传输系统

提出了一种基于隐写算法的保密语音传输系统，首先采用G.729A编码算法对保密语音进行低码率压缩编码。然后通过改进LSB隐写算法将保密语音码流隐藏到公开音频中，并利用音频点播平台发布到网络上，最后通过客户端点播实现保密语音的提取和回放．测试数据结果表明：通过该改进算法，载体音频的感知质量得到了显著的提高，并且系统对于恶意攻击者具有更好的隐秘性．     

基于熵的视频运动矢量隐写分析算法

利用运动矢量隐写对相邻运动矢量相似性的扰乱作用,提出一种基于信息熵的视频运动矢量隐分析算法.在视频帧的滑动窗口中选取运动矢量,并分别对水平分量H、垂直分量V、方向D以及长度L等4个系数进行熵值计算以描述相似度.通过移动帧内滑动窗口位置,计算各窗口内运动矢量的熵均值矩阵,构造了16维的运动矢量HVDL特征.为了评估本文HVDL特征的表现,将HVDL与AoSO对比,对不同时期4种嵌入算法的样本进行了隐写分析实验,实验结果表明HVDL对当前安全性更高的隐写算法的检测准确率比AoSO高,且特征运行速度更快.     

基于视觉模型与菱形编码的图像隐写算法

为提高图像空域隐写算法的视觉不可感知性, 通过结合视觉注意力机制和人眼对图像的灰度及边缘等敏感特性, 提出一种基于视觉模型的感兴趣区域菱形编码隐写算法. 在底层人眼感知判定的基础之上, 根据视觉注意模型划分嵌入等级, 并动态调整秘密信息的嵌入量. 实验结果表明, 与基于边缘自适应的像素对匹配算法相比, 本文提出的算法不仅有较高的视觉不可感知性, 而且能抵抗常用的空域隐写分析.     

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.     

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.     

基于灰色关联分析的H.264/AVC视频隐写算法

针对当前视频隐写算法对视频质量和码率影响较大等问题,结合H.264编码标准的宏块分割特性,提出一种基于灰色关联分析的视频隐写算法.该算法对原始载体进行灰色关联度计算,判断其是否为非平滑块,再对帧做离散余弦变换(DCT)变换,根据H.264/AVC编码的宏块分割特性得出的分块大小选择合适的嵌入量,在DCT块的低频区域进行嵌入.实验结果表明,进行秘密信息嵌入后,对视频序列的影响较小,亮度分量的峰值信噪比(PSNR)值平均下降约1.323dB,隐写分析平均检测率为35.73%,算法的平均嵌入容量为417b/帧,对码率影响仅在3%以下,攻击后提取秘密消息的相似度(SIM)值在0.79以上.因此,该算法对视频质量和码率影响较小,并具有抗噪声、滤波攻击,隐写容量大等优点.     

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.     

基于自适应和变游走方向的改进狼群算法

针对狼群算法涉及参数较多、步长参数无法动态调整、游走方向固定等缺点,提出了一种基于自适应和变游走方向的改进狼群算法.该算法改进了游走行为、召唤行为、围攻行为3个主要步骤的移动步长,特别是当游走行为的试探方向改进后,每头狼都能根据头狼位置的变化自动调节移动步长、更换游走方向,从而简化参数设定,提高收敛速度和求解精度.仿真结果表明,改进算法在低维单峰函数求解精度上较原算法有明显改善,亦进一步提高了高维多峰函数的求解精度.     

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.     

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.     

基于自适应演化算法的DS-CDMA多用户检测

提出了一种新的自适应演化算法，用来解决码分多址系统中的多用户检测问题．该算法采用最大似然判决来检测用户发送的比特序列，根据当前变异的成功概率来自适应调整子代种群规模．仿真结果表明，基于自适应演化算法的多用户检测器总能在指定的迭代次数内收敛到与最优多用户检测器相一致的结果．该算法与未采用自适应机制的进化规划相比，当用户数从10增加到20时，收敛所需的代数相应减少37．5％到47．8％．该算法的计算复杂度是与用户数相关的多项式复杂度，与最优多用户检测器的指数复杂度相比，具有较好的可行性和实用性．     

基于失真传递的时域自适应量化算法

码率控制是视频编码器中的关键模块,其算法直接决定编码器率失真性能.视频编码帧间预测导致的编码失真会在时域产生传递效应,考虑该传递效应是优化码率控制算法性能的关键.宏块树码率控制是一种典型的时域量化控制算法,核心是根据编码单元失真传递量(相对传递代价ρ)自适应地调整量化参数(偏移量δ),合适的δ-ρ映射关系是宏块树量化控制算法的核心.宏块树算法采用基于经验的δ-ρ模型,对不同视频序列的普适性有待改进,模型准确度和精度也需进一步优化.针对上述问题,将竞争决策方法用于探索最优δ-ρ映射关系,提出了一种率失真性能优化的失真时域传递自适应量化δ-ρ模型,以改进时域自适应量化算法.实验结果表明,信噪比BD-PSNR较原模型提升了0.14dB以上,SSIM性能提升了0.29dB.算法能更好地控制码率时域分配,降低失真时域传递恶化.     

一种改进的H.264视频防失真漂移隐写算法

数字视频中量化后的残差DCT(离散余弦变换)系数常用来作为隐写嵌入的位置,而直接在DCT域上隐写会导致视频帧出现失真漂移现象,使视频质量受到严重破坏.本文在已有文献的基础上,针对H.264/AVC视频,研究了基于纹理特征的帧内8×8亮度块上的隐写模型,将8×8块和4×4块上的隐写模型相结合,提出了一种改进的H.264视频防失真漂移隐写算法.与已有文献中的隐写算法相比,本文提出的隐写算法在PSNR平均仅降低1.94dB的情况下,隐藏容量平均提升30%.     

基于主分量分析的针对QIM-JPEG2000隐写的分析方法

QIM-JPEG2000作为以JPEG2000图像为载体的最新隐写术,采取设置恒域的方式,保持了小波系数的直方图,很好地抵御了基于直方图攻击的隐写分析方法.针对这种隐写术,提出了一种基于JPEG2000图像小波系数主分量分析的隐写分析方法.该算法在JPEG2000图像三级小波系数上进行主分量变换,分析主分量的统计特征在信息隐写前后的变化,提取小波系数主分量的均值、方差、斜度、峰值和熵组成特征向量,利用支持向量机进行载体图像和载密图像的分类,从而检测出JPEG2000图像是否嵌入了秘密信息.实验表明了本方法的可行性.     

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.