迭加与量化水印嵌入方案的比较及量化参数优化

分别研究了迭加法和量化法的隐蔽性和稳健性，并且提出了量化调制水印方案中的参数优化方法。对两类方法的分析比较表明，迭加法适用于在高频分量嵌入水印，而量化法适用于在低频分量嵌入水印。并以实验验证了这一结论。     

支持预览的版权图像共享

针对数字水印技术均不考虑版权图像共享场景中用户的预览需求,以及软件控制方法和附加信息方法的局限性,该文提出一个支持直接从加密图像预览原图像部分视觉内容的版权图像共享方案。为此,将缩略图保持加密的思想引入到用户端嵌入的水印方案中,通过像素调整在加密图像上呈现原图像内容的模糊版本。用于调整的像素位被事先以信息隐藏的方法嵌入隐藏区域中,以保证解密的正确性。此外,用户水印被在解密的同时嵌入到图像中,用于实现对未授权重分发行为的追踪。这样一来,不仅满足了共享过程中用户的预览需求还同时保护了图像的版权。理论分析和实验测试的结果展现了所提方案的安全性、可行性、高效性和鲁棒性。     

对OPA密写的检测和增强安全性的调色板图像密写方案

在以调色板图像为载体的密写方法中,最佳奇偶分配(OPA)是一种失真小,因而隐蔽性较好的方法.本文首先指出OPA方法仍存在安全漏洞,因为经OPA密写的图像中存在一些特殊的颜色,这些颜色只能被修改为其它颜色,其它颜色却不能改为这些颜色,分析者可根据这些特殊颜色察觉秘密信息的存在.本文提出一种新的调色板图像密写方法,既保留了OPA失真小的优点,又不存在可被密写分析者利用的奇异颜色.另外,本文还考虑了调色板图像密写的另一个安全漏洞,即由调色板图像生成二值图像并检测其混乱程度可暴露其中是否含有密写信息.根据原始图像局部特性进行自适应嵌入可进一步提高系统的安全性,使这种基于二值图像的分析方法也不能奏效.     

一种新的二值图像密写方法

二值图像只有黑白两种颜色,密写时孤立地考虑单个象素嵌入信息容易引起图像质量的下降.本文提出一种新的针对二值图像的密写方法.该方法根据象素的空间邻域特性,将秘密信息嵌入在黑白交替的区域,从而使得视觉上不能察觉秘密信息的存在.嵌入信息时由密钥决定象素的遍历顺序,可使信息在整个图像空间内均匀分布,有效地避免了局部失真过大.实验表明该算法具有实现简单、嵌入信息量大、图像失真小的优点.     

结合集成比例训练的彩色JPEG图像隐写分析

该文提出一种YCbCr颜色空间的彩色JPEG图像隐写分析方法。该方法中的特征包括通道内特征和通道间特征,首先从Y通道提取Markov特征,扩展DCT特征以及共生矩阵特征构成通道内特征集合,通道内特征可以有效捕捉到Y通道内DCT系数之间的相关性;然后对Y通道进行下采样,从采样平面与CbCr平面相互之间的差分平面上提取特征构成通道间特征集合,通道间特征可以捕捉到两两通道之间的相关性。由于通道内特征和通道间特征在分类性能上有着较大差别,在分类阶段由通道内特征和通道间特征分别训练子分类器,通过调整两类子分类器的比例,使用多数投票方式来合成集成判决结果,最终获得最佳的检测性能。实验结果表明,该方法不仅适合小嵌入率的彩色JPEG图像,而且在性能上优于已有的JPEG图像隐写分析方法。     

基于压缩感知的振动数据修复方法

为解决旋转机械振动信号丢失数据修复的问题,提出一种基于压缩感知原理的振动数据修复方法.首先对采集到的不完整信号进行处理,将无信息输入时刻对应的数据用零元素填充得到有损信号,以单位矩阵为基础,根据有损信号中零元素的位置信息,构造对应于压缩感知框架下的观测矩阵;再根据待修复信号的特点并结合先验知识,构造或选择能够对振动信号进行稀疏表示的字典矩阵;然后使用高效且稳定的追踪算法,根据有损信号、观测矩阵以及字典矩阵重构原始信号,实现丢失振动数据的修复.使用仿真数据检验方法的有效性;使用实测的轴承振动状态数据验证方法对于振动数据的适用性,并通过比较完整信号、有损信号和修复信号对应的时域和频域特征值来检验数据修复效果.实验结果表明:本文方法能够有效地实现丢失数据的修复,且从统计特征的角度来看,相比于有损信号,修复信号能够更为准确地描述真实完整的振动信号.     

基于像素交换的无损信息隐藏

提出一种无损信息隐藏方法,接收端不但可以提取额外嵌入的秘密信息,而且可以无损恢复原始图像。该方法利用了相邻像素变化趋势往往一致的特性,对刻划这种特性的数据进行压缩以产生冗余空间用于携带额外的秘密信息,并使用像素值互换操作将额外信息及用于图像恢复所需数据一同嵌入到载体图像中。由于该方法顾及了人眼视觉特性,仅将数据嵌入在纹理区域,因此含密图像具有较好的视觉效果。     

图像及音频信号中隐蔽嵌入信息存在性的统计检验

作为对信息隐藏攻击和反攻击研究的一个环节,正确判断数字图像和音频信号中是否存在隐蔽嵌入信息具有重要意义。该文提出一种统计分析方法,基于数据的时(空)域局部相关特性给出3个性能互补的判别准则,用来对视听觉无差异的两个样本进行检验,以辨别其中哪一个可能携带有隐蔽信息。实验结果表明,判别准确率令人满意。     

数字音频信号中的频域扰动调制水印嵌入

扰动调制是一种非线性水印技术,已应用于数字图像。本文结合听觉特性,利用这一技术将水印信号嵌入在数字音频频域中。实验表明水印的嵌入不会被人耳觉察,并且该方案在抵抗各种常见的攻击方面表现出良好的稳健性。     

根据GOP异常进行视频序列剪辑篡改的盲检测

 本文根据对数字视频的剪辑篡改引起MPEG-2编码中GOP异常的现象提出一种盲检测方法. 视频序列以一定的GOP结构进行压缩,其运动误差序列在Fourier变换域中存在特定的尖峰,解码后再以不同的GOP结构进行二次压缩,尖峰的分布会发生变化. 经不同GOP结构进行多次压缩后,历次处理的痕迹被保留在视频信号中. 因此,在视频内容无剧烈变化的情况下,根据尖峰的不一致性可准确定位被替换拼接的视频内容片段. 该方法也可根据尖峰所在位置判断视频是否经过二次压缩,并推算第一次压缩的GOP结构,为检测可疑视频内容提供有用信息. 实验表明这种基于GOP异常的检测方法能有效检测对视频序列的剪辑篡改.