大容量的高效三像素匹配隐写方法

利用相邻三像素为基本嵌入单元,以最小化像素修改幅度为目标,同时使嵌入单元中相邻像素的像素差修改幅度也尽量小,设计隐写提取函数.嵌入信息时根据提取函数对像素进行修改,可保证对像素尽可能少修改的同时,尽可能地保持了图像内容.实验表明:在同样的大嵌入容量下,该方法的嵌入效率、视觉效果和安全性均优于已有方法.     

基于汉明码与从属像素补偿的半色调图像信息隐藏

提出了一种以半色调图像为载体的基于汉明码与从属像素补偿的信息隐藏方法. 将载体半色调图像像素分为主像素和从属像素, 主像素用来承载秘密信息, 从属像素作为主像素的补偿位, 通过从属像素的修改来避免隐写图像视觉效果下降. 与此同时, 主、从像素一一对应的配对方式简化了从属像素的选择, 提高了图像像素的利用率.在信息嵌入的过程中引入汉明码, 既提高了嵌入率, 又降低了原始像素的修改比例. 通过实验对比分析可以看出, 本方法在嵌入率和隐写图像的视觉效果上均超过了已有的半色调图像隐写方法.     

基于相邻直方图的LSB替换隐写分析算法

提出一种新的针对空域LSB替换隐写的检测算法。LSB替换隐写通过改变图像的像素灰度值的最低意义位的值来达到嵌入秘密信息的目的。LSB替换隐写时会引起像素灰度值间的不对称,根据这个特点,提出基于相邻像素直方图的隐写分析算法。该方法易于实现,物理意义直观。实验结果表明该法具有较好的检测能力。     

PVD图像隐写算法的安全分析及改进

PVD(pixel-value differencing,像素差值)隐写算法具有嵌入容量高和不可见性好的优点。但原始的PVD算法容易受到直方图分析的攻击。为提高安全性而提出的修正算法,仍然存在不足。基于对原始和修正PVD算法的分析,提出了PVD改进算法,在保持PVD算法优点的同时,提高了掩密图像的PSNR值,并增强了PVD算法抵御差分直方图分析攻击的能力。     

一种基于PCNN图像分割和LSB的自适应隐写

为了提高图像LSB隐写时的嵌入容量与视觉质量,结合图像的位面图内容特性,提出了一种基于图像PCNN分割的LSB自适应隐写方案.该方案对图像的前4个位面图分别进行PCNN图像分割,并计算分割结果之和,以此作为各像素可以嵌入的秘密信息比特数,然后采用LSB方法进行隐写.实验结果表明,该算法具有较好的视觉隐蔽性和较高的数据嵌入量,而且不需要存储额外的嵌入深度信息.     

基于图像块间像素特征的隐写算法设计与实现

针对图像块间像素之间的关系,设计了一种图像理解算法.通过分析图像块间像素的特征,将传统的基于最低像素点信息隐写的算法进行改进,并分别分析了相邻两个像素点之间的图像关系和图像块之间的像素点的关系,设计了一种大容量的图像隐写算法.详细描述了算法的设计过程和实现方法,并给出了像素中主要参数的计算方法.通过实验和分析表明,该文设计的隐写算法,嵌入隐写信息后视角效果变化不明显.与经典的LSB算法和基于相邻两个像素差值的隐写算法对比,其PSNR均值都要更高,表明该文的隐写算法性能更好.     

一种基于循环码的自适应图像隐写方法

在自然图像各部分嵌入相同量的隐秘信息,对载体失真度和安全性的影响各不相同,为使嵌入信息量在载体各部分合理分布,文章将载体分块像素复杂度与隐写编码相结合,利用一簇循环隐写编码在载体各部分的合理运用,提出一种基于循环隐写码的自适应图像隐写算法.算法以载体分块像素复杂度为指导,自适应地选择适合不同分块的循环隐写编码方式嵌入隐秘信息.实验表明,算法在相同嵌入量下相较LSB匹配算法和使用单一隐写编码的算法,失真度更低且载体统计分布的改变更小,在失真度和统计分布改变相近时相较使用单一隐写编码,嵌入容量更大.     

面向隐写分析的图像富模型特征的改进

针对内容自适应隐写的最佳检测器是经载体图像集与相应隐写图像集训练的集成分类器,训练图像由基于残留噪声的富模型(一族特征)表示。最近研究显示,通过在富模型特征中融入对载体像素的嵌入修改概率,这种内容自适应要素可以提高检测准确度。由于每个残噪样值依赖其周边一整块像素,因此应把对残噪本身而不是对决定残噪的像素的嵌入影响融入富模型特征之中。基于这种认识,提出用残留噪声L1失真的期望值取代像素的嵌入修改率以提高检测准确度。针对当前三种先进的内容自适应隐写算法进行实验,这种新的改进思想得到了实验结果的支持。     

基于分块预测的差值直方图平移的可逆水印算法

提出一种基于分块的预测差值直方图平移的可逆水印算法。在保持图像视觉效果的前提下,简化了算法步骤,嵌入和提取水印前,不需要进行复杂的预处理,只需要进行分块即可。算法首先把图像划分成4×4的图像块,然后每4个像素为一组,选取1个像素和它周边的3个像素,使用周边3个像素生成预测值,使用预测值与选取的像素进行比较,产生差值,差值进行向下取整,一个图像块内生成4个差值。然后生成差值直方图,选取0值点作为判断标准,差值为0可以嵌入水印。实验表明,该算法不仅可以实现可逆水印,而且水印不可见性较好,实验简单易行,嵌入水印后图像的PSNR高,图像视觉效果好。     

用于对比度增强的医学图像可逆信息隐藏算法

用于医学图像对比度增强的可逆数据隐藏不仅能够利用可逆嵌入完成患者信息的存储,还可以实现对比度增强改善图像质量,在一定程度上帮助医生对患者疾病进行正确诊断.提出了一种新的用于医学图像对比度增强的可逆信息隐藏算法.该方法采用超像素分割医学图像,着重强调医学诊断的感兴趣区域的可逆嵌入与对比度增强.同时,将嵌入区域分为多个像素块,根据其统计特性有选择性地逐块修改.每个像素块采用经典的直方图修改方式,以直方图均衡化为优化目标,一次完成多个嵌入点的修改,从而减少在对比度增强过程中的嵌入失真.实验结果表明,与主流方法相比,该方法在兼顾可逆性能的同时,能进一步增强医学图像感兴趣区域的对比度,提高图像的视觉质量.     

基于后验概率的LSB隐写分析

LSB隐写是将欲嵌入的秘密信息取代载体图像的最低比特位,是图像隐写最流行的方式之一。已经有大量算法来检测LSB隐写,但是对于图像最低位变化率的估计误差较大。探讨了一种基于后验概率的隐写分析算法：首先利用图像像素是否处于局部平滑区域进行建模,然后采用EM算法估计出图像中每个像素属于上述模型的后验概率并将后验概率作为此像素的权重,最后结合WS模型来估计图像最低位变化率。实验结果表明,该算法能有效地并且准确的估计图像最低位变化率,并且有较好的效果。     

采用两次模运算的无直方图异常安全密写法

提出一种以像素对为基础的数字图像密写方法,该方法同时对像素灰度值和像素对的差值进行模运算（modulo gray-value modulo difference,简称MGMD）,在每一对像素中可嵌入的比特数取决于像素对差值的大小.基于待嵌入的数据和两次模运算的结果修改像素对,并维持其差值不变.MGMD密写不会引起像素直方图和像素差值直方图的异常,不仅避免了一些基于像素对的密写法如PVD和SM的安全漏洞,还能抵御针对常规LSB密写的RS分析和χ²分析.该方法的安全性得到实验的验证.     

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.     

基于二次预测误差和像素排序的可逆图像水印

为了提高可逆图像水印算法的性能,提出一种二次预测误差与像素排序相结合的可逆图像水印算法;该算法首先对像素进行二次误差预测;并利用相邻像素的误差值来确定其余像素的预测误差;然后采用局部复杂度对像素进行排序,以使具有较小误差值的像素被优先处理并进行数据嵌入;最后通过平移差值直方图生成零点间隙,利用冗余的零点间隙嵌入水印信息。实验结果表明,利用二次预测误差与像素排序技术,可以有效地提高像素的预测精度并降低图像失真;在相同的嵌入容量下,该算法嵌入水印后图像的PSNR比相关算法提高了1 dB左右,具有更好的不可感知性。     

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)。     

基于插值技术和多层折叠的可逆数据隐藏算法

现有的基于插值技术的可逆数据隐藏算法具有单层嵌入容量大的优点。然而,现有算法隐秘图像的视觉质量不是很好。针对此问题,提出了一种基于插值技术和多层折叠的可逆数据隐藏算法。该算法先对输入图像进行不重叠的2×2分块;然后对每个分块利用提出的图像插值算法生成大小为3×3的分块。为降低嵌入数据对插值像素的失真,先对待嵌入的秘密数据进行多层折叠编码;然后再嵌入到插值像素中。大量的实验结果表明,提出的算法不会出现像素溢出;与最新相似的算法相比,在相同的嵌入容量条件下,该算法具有更好的视觉质量。此外,提出的算法能抵抗直方图和RS隐写分析。     

基于高频分量修正的图像水印混合方法

针对图像版权保护中图像水印受攻击的鲁棒性问题,提出一种基于高频分量修正(high frequency component modification,HFCM)的图像水印混合方法.在嵌入部分,首先利用高斯低通滤波器对原始图像进行预处理,使用秘钥随机选择多个灰度级,并且构造滤波图像关于这些选择的灰度级直方图;然后引入直方图形状相关指标来选择像素数最高的像素组,并在所选择的像素组和未选择的像素组之间建立安全带.该文提出了一种HFCM机制的水印嵌入方案,将水印嵌入到所选像素组中,以进一步提高鲁棒性.在解码端,基于可用的秘钥识别水印像素组,并从中提取水印.实验结果表明,该文算法对不同的攻击具有较强的鲁棒性,且性能优于其他算法.     

基于整数变换的加密图像可逆信息隐藏算法

兼顾嵌入容量和算法安全性,提出了一种基于整数变换的加密图像可逆信息隐藏算法。内容所有者利用变换密钥,选取相应的两相邻像素为一组进行整数变换。变换后的像素组受该整数变换特性的约束,使得其中任意一个最低有效位(LSB Least Significant Bit)被替换后,仍能恢复出原始像素组。因此,信息隐藏者可根据相同的密钥找到加密图像中已进行变换的像素组,利用嵌入密钥替换对应像素的LSB完成隐秘信息可逆嵌入。只有同时拥有变换密钥和嵌入密钥,才能正确提取嵌入信息;只有同时拥有变换密钥及加密密钥,才能恢复出原图像,所以算法安全性较高。实验结果表明,该算法能够有效地在加密域中直接进行信息的嵌入及提取,并在解密后无损地恢复出原图像;而且该算法的嵌入率可高达0.47 bpp(bit per pixel)。     

改进加权矩阵的双图像可逆数据隐藏算法

针对插值灰度图像嵌入容量有限和视觉质量较差的问题,提出了改进加权矩阵的双图像可逆数据隐藏算法,通过仅增加或减少载体图像的插值像素来嵌入多个机密数据位,进一步提高图像嵌入容量和视觉质量。该算法通过插值放大原始图像的大小生成载体图像,使用具有相同大小的共享预定义加权矩阵对原始像素块进行逐项相乘模和,将机密信息根据块的数量交替地嵌入2幅图像中,在每次迭代前,使用共享密钥修改加权矩阵以保护隐藏信息,加权矩阵有助于在较小失真的情况下嵌入更多的数据位,有效实现了安全性和嵌入容量。实验结果表明,该算法可以抵抗剪切、噪声、不透明修改等隐写攻击。相对于其他方法,该算法在嵌入容量和PSNR方面都有明显的提高。     

一种基于Gray码规则的彩色图像量子隐写方案

为提高量子隐写的安全性和隐写容量, 设计一种基于Gray码规则的隐写方案. 该方案以彩色图像作为载体, 先将秘密信息划分为3 bit段, 再将每段秘密信息基于Gray码规则嵌入载体像素RGB通道的LSB(least significant bit)中, 完成信息嵌入过程; 提取是嵌入的逆过程, 先从载体像素RGB通道提取出3 bit秘密信息段, 再将其拼接还原为原始秘密信息. 该方案每个载体像素可容纳3 bit秘密信息, 具有较高的嵌入容量; 基于Gray码的嵌入规则, 有效提高了嵌入方案的安全性. 仿真结果表明, 该方案在嵌入容量和安全性方面均优于其他同类方案.