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。     

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。     

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.     

基于后验概率的最低比特位隐写分析

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。     

基于污染数据分析的隐写分析方法

隐写分析是信息隐藏技术的重要分支,大量的隐写软件利用彩色及灰度图像的最低有效比特位(LSB)隐藏秘密消息.基于污染数据分析,针对图像空域LSB隐写算法提出了一种新的隐写分析方法, 该方法不仅可以快速有效地检测出图像中秘密消息的存在性,同时还可以精确地估计出连续及随机间隔嵌入算法下所嵌入秘密消息的长度.     

基于运动矢量的视频隐写算法

视频信息隐藏是一种将秘密信息嵌入到视频中实现隐蔽传输的技术.基于运动矢量(motion vector,MV)的视频隐写造成的运动矢量特性异常容易被隐写分析所检测,隐蔽通信的安全性降低.为了保持运动矢量相邻相关性和局部最优性,提出了一种基于运动矢量的视频隐写算法能够降低对运动矢量特性的破坏.首先,实验验证已有基于运动矢量的视频隐写算法对运动矢量不同分量的影响存在差异.然后,引入归一化互信息(normalized mutual information,NMI)衡量运动分量的相邻相关性,根据载体选择策略选择相邻相关性小的分量作为嵌入载体.最后,定义宏块纹理复杂度作为载体修改的失真代价,利用校验格编码(syndrome-trellis code,STC)对载体进行信息嵌入.实验结果表明,隐写视频的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)和结构相似性(structural similarity,SSIM)降低不超过0.4％,一般低于0.25％;比特率增加0.29％ ～2.35％;算法被相关异常特征检测的错误率较高,具有更均衡的安全性.可见,算法各项性能指标表现良好,具有较好的抗隐写分析能力,隐写视频不可感知性较好.     

一种基于混合蛙跳优化的JPEG图像隐写算法

在JPEG图像中隐写会引起图像DCT系数直方图变化和分块效应比,分析者可以根据这些特征变化察觉到秘密信息的存在。为了提高隐写的安全性,提出了一种基于混合蛙跳优化的JPEG图像隐写算法。对图像进行分块处理后,在每个块中采用混合蛙跳优化算法,寻找最优的置换矩阵来替换秘密信息。在隐写过程中,将置换矩阵和置换后的秘密信息隐藏于修改了量化表的DCT系数中,算法不需传递其他边缘信息。仿真实验表明,所提出的隐写算法与修改量化表隐写算法,基于粒子群优化隐写算法相比,在隐写容量增大的同时,具有更高的安全性。     

保持直方图特性的隐写嵌入

为了提高隐写的安全性, 必须保持隐写前后图像的特征一致. 提出了一种保持直方图特性的隐写算法. 首先, 对像素直方图进行分组, 通过计算定量失真时的最大嵌入数据量, 得到每个像素的修改概率, 并利用STC(syndrome trellis codes)确定需要修改的像素位置; 然后,根据直方图分组情况对需要修改的像素值进行组内和组间自适应调整, 实现秘密信息的嵌入,同时保持隐写前后图像的直方图变化最小. 实验结果表明, 在相同嵌入量的前提下, 该方法对直方图的改动远少于已有的隐写算法, 隐写图像视觉质量更好.     

一种基于粗糙集属性约简的图像隐藏信息检测方法

基于统计分析的检测方法是图像隐藏信息检测常用的方法,与特定隐写分析方法相比,它比较灵活,能够快速地适应新的或未知的隐写算法.针对特征属性高维的特点,采用粗糙集属性约简的方法来降低数据规模.实验表明:与采用全部属性的检测系统相比,该方法在不影响分类精度的前提下有效提高了检测速度.     

基于差分直方图统计特性的MIDI音频隐写分析

为了保障网络信息安全,提出了一种以MIDI音频作为载体的LSB信息隐藏算法的专用隐写分析方法,通过提取MIDI音频中的力度分量,考察相邻力度值之间的差分值分布,根据差分直方图统计特性,对嵌入容量进行估计.通过理论推导,在MIDI音频中密写信息会改变力度值统计特性.实验表明,当嵌入容量超过10%时,基于差分直方图统计特性的MIDI音频隐写分析方法可以100%检测出带有密写信息的MIDI音频.     

基于二维Logistic映射和二次剩余的图像加密算法

针对公共网络中数字图像的安全传播问题,提出了一种基于二维Logistic混沌映射和二次剩余的图像加密算法.该加密算法利用二维Logistic映射的优良随机性,对明文图像进行2次置乱,极大地改变了图像像素位置.然后把置乱图像展开成二进制序列,按照8位一组进行分块,再利用二次剩余密码体制对每个分块进行加密,有效地改变了明文图像的信息.最后,对该算法进行直方图分析、信息熵分析、密钥敏感性分析以及明文图像和密文图像的相关系数分析等仿真实验.实验表明该算法能抵抗统计攻击、信息熵攻击,是一种较安全的图像通信方式.     

基于原子防护的SM2算法实现及简单功耗分析

SM2算法是中国商用椭圆曲线公钥密码标准算法。SM2算法实现过程中如不加防护措施,攻击者利用简单功耗分析(simple power analysis, SPA)即可破解私钥。为有效防御SPA攻击,提高算法性能,以安全芯片为基础,针对椭圆曲线标量乘运算采用优化的原子防护方法,软硬件实现了SM2算法。同时搭建安全评估环境,进行安全分析实验。结果表明,原子块内功耗波形变化规律基本一致,但原子块间局部功耗波形随着标量乘系数比特值不同而存在明显差异,从而导致私钥泄露,成为信息安全隐患。针对泄露位置进行原因分析,提出了改进的实现策略。实验结果表明所提出的策略可有效抵御SPA攻击。     

视频通信中频域和空域相结合的错误掩盖技术

针对由于信道误码导致帧内编码图像中出现的错误块，提出频域和空域相结合的掩盖算法．该算法基于图像局部平滑性和边界连续性。首先以相邻正确图像块的低频系数估计该错误块的直流分量并进行离散余弦反变换，实现对错误块的初步恢复．同时利用Sobel梯度算子检测相邻正确块中边界信息，进而估计错误块内的边界方向及其幅度．以马尔可夫随机场作为图像的先验模型，并基于最大后验估计实现对初步处理后的错误块进行空域优化．实验结果表明，和同类方法相比，该算法不仅能得到更好的掩盖图像质量，而且其计算量大幅度地减少．     

基于多层分块的异常行为检测算法

为了快速高效地实现复杂场景下的异常行为检测,提出了一种基于多层分块的异常行为检测算法。首先对训练集中的图片进行多层分块处理;然后对图片中的各个分块进行多维光流特征提取,经过特征融合生成相应的描述向量,用于构建正常字典;最后基于正常字典对测试样本进行稀疏重建代价(SRC)的计算来分析数据的异常度。实验是在两个标准视频集上进行的,实验结果证实了提出算法的有效性。与当前流行算法PSO-SFM相比识别效果有提升,针对数据集PETS 2009的异常检测结果提升了1%。     

采用混沌系统的HIS彩色图像加密算法

为了增强对数字彩色图像信息安全的有效保护,给出一种基于医院信息系统(HIS)的彩色图像加密算法.首先,使用混沌序列控制对亮度层的位平面排序;然后,对排序后每一个位平面采用改进的置乱算法;最后,恢复到像素平面以完成加密.该算法相比于基于RGB系统的加密算法,减小了时间复杂度,且不降低加密算法的安全性能.仿真结果表明:该算法的密钥空间大、秘钥敏感性强,对统计分析和剪切攻击具有较好的抵抗能力.     

一种自适应背景差分运动目标检测算法

运动目标检测是运动行为理解的前提,也是安防系统研究的热点、难点问题。在分析现有检测算法的基础上,针对背景更新模型不准确、分割阈值难以选取等问题,提出了一套自适应背景差分运动目标检测算法。算法包括：基于像素相关区域灰度曲率特征的背景更新模型,基于直方图统计的动态阈值,改进型区域生长的运动目标标识。实验表明该算法能较好解决光照变化所引起的背景更新以及不同环境下阈值选取等问题。     

基于改进的模糊c均值聚类水凝胶图像分割

基于实验图像中目标与背景区域具有明显的色差和形状差异且其直方图有明显双峰的特性,提出一种改进的模糊c均值聚类和数学形态学相结合的算法,将目标图像有效地分割出来.首先依据像素邻域间的约束属性以及二维直方图对角线元素含有稳定图像信息的特点,在模糊c均值聚类算法基础上对聚类目标函数进行改进,并将二维直方图对角函数引入隶属度函数中,最终将目标区域有效地分割出来.实验结果表明:该方法具有识别精度高、计算量小、去噪能力强的特点.     

一种新的H.264自适应帧层码率控制算法

本文提出了一种基于宏块亮度直方图差异(BH, Block Histogram difference)和带宽充裕度估计的H.264帧层码率控制算法。该算法使用基于BH的相对复杂度检测场景切换,并在各场景的开始阶段对当前信道带宽充裕度做出判断。之后在帧层码率控制中,根据基于BH的相对复杂度对各帧的目标比特进行加权调整。最后根据信道带宽充裕度的判断结果做进一步调整。仿真结果表明所提算法能够适应信道带宽和视频序列编码复杂度之间的不同关系,并在视频序列使用的信道带宽和压缩后的图像质量之间取得了比JVT-G012更好的平衡。     

基于HSV和HE的复制粘贴篡改检测算法

针对块匹配检测算法不能准确提取图像面积较小区域、自然相似区域以及平滑区域特征的问题,提出一种基于HSV(hue,saturation,value)颜色空间和直方图均衡化算法的复制粘贴篡改精确检测与定位的方法。将待测图像从RGB(red,green,blue)颜色空间转换到HSV颜色空间,并通过直方图均衡化算法对图像HSV颜色空间的V通道进行特征增强;提取基于圆谐波变换的特征构建特征向量;使用最近邻搜索算法对构建的特征向量进行快速随机搜索得到稠密的偏移场;采用稠密线性拟合的方法滤除错误匹配,并通过形态学操作标识定位出篡改区域。实验结果表明,所提方法能够有效降低面积较小区域、自然相似区域和平滑区域的误检与漏检像素,从而提升检测结果并准确定位出图像的篡改区域。