一种基于梯度分块的直方图平移可逆信息隐藏

针对大多数基于直方图平移的可逆信息隐藏中载体图像分块方法过于粗糙的问题,根据相邻像素之间具有相似特性,提出对载体图像按像素梯度进行分割,将图像分为平滑区域和粗糙区域。同时为减少像素的无效平移,只对平滑区域分块并采用直方图的次峰值点进行双向移位实现信息可逆隐藏,同时将零值点嵌入图像;不需要单独传送峰值点和零值点信息,降低了通信负担。实验表明,该方法在图像质量和峰值信噪比上具有明显的提升,可应用于保密传输等领域。     

基于插值图像的可逆信息隐藏算法

为了提高可逆信息隐藏算法的容量,提出一种基于插值图像的可逆信息隐藏算法。将原始图像用最近邻插值算法放大,以放大后的图像作为载体图像进行隐藏。计算插值像素与相邻两个原始像素均值的差值,根据差值控制嵌入秘密信息的位数,根据秘密信息的数值修改插值像素实现秘密信息的隐藏。接收方提取秘密信息后,可对载密图像下采样恢复出载体图像,实现可逆信息隐藏。实验表明提出的算法可实现较大容量的信息隐藏,同时,在相同隐藏容量的情况下,具有较好的视觉效果。     

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。本文以数字图像为载体,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。     

基于直方图平移的加密域可逆水印算法

为了能保证载体所有者隐私的安全性和原始载体图像的完整性,提出了一种在加密域中进行直方图平移的可逆水印算法.该算法首先对原始载体图像和数字水印进行加密,然后利用直方图平移的方法进行加密水印的嵌入和提取,保证在数字水印的嵌入和提取过程中不会影响到原始载体图像,并具有隐私保护的功能.实验结果表明,该算法能够在加密域中直接进行加密数字水印的嵌入和提取,提高了直接解密图像的峰值信噪比,确保了可逆隐藏的安全性.     

一种JPEG图像可逆视觉变换算法

可逆视觉变换是一种新兴的图像处理技术,能够在改变图像视觉内容后无失真地恢复原始图像,用于秘密图像加密传输等场景.文中首次提出了一种基于JPEG压缩的图像可逆视觉变换算法,具有适用性强、计算复杂度低等特点.由于JPEG格式是当前应用较多的图像类型之一,研究JPEG图像中的数据隐藏和可逆视觉变换技术具有重要实用价值.算法通过改变DCT系数矩阵中最后4位系数以嵌入图像子块位置索引信息,能够根据提取的数据无失真地还原出原始图像.实验结果表明,文中算法能改变秘密图像的视觉内容,并实现可逆的图像视觉变换,无需额外信息即可完全恢复原始的JPEG图像.     

一种基于曲线拟合的可逆信息隐藏算法

利用差值直方图偏移算法来预测像素差值实现可逆信息隐藏.提出了一种基于曲线拟合的可逆信息隐藏方案,该方案将图像划分成大小相等的块,每一块转化为相应的序列,序列中奇数坐标值用于曲线拟合,通过曲线拟合得到预测值,预测值减去产生差值的当前位置的像素即得到差值计算.秘密数据被嵌入在具有不同解释的差值直方图中,根据阈值来实现可逆信息的隐藏.实验结果表明,该算法不仅提供了高容量信息隐藏,而且峰值信噪比较其他算法更优,取得了良好的视觉效果.     

基于自适应直方图修改的网格可逆信息隐藏

可逆信息隐藏是一种特殊的信息隐藏技术, 在医学、军事和法律等领域具有重要的应用价值.本文提出一种基于自适应直方图修改的网格可逆信息隐藏算法. 首先, 利用模型形状的局部相似性, 预测顶点位置以获得预测误差序列, 构造陡峭的预测误差直方图. 然后, 根据直方图的分布特点, 直接使用嵌入区域内两组指定的预测误差来嵌入秘密信息,减少了辅助信息的传输. 最后, 为减少模型失真, 根据载荷大小自适应地选取合适的嵌入区域, 有效避免对预测误差过多移动. 实验结果表明, 本文提出的算法在小容量嵌入时能保持较高的视觉质量, 适用于高保真的网格可逆信息隐藏.     

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.     

基于无损压缩的加密图像可逆信息隐藏

针对现有方法存在的隐藏容量低、操作不灵活的缺陷,文章提出了一种基于无损压缩的加密图像可逆信息隐藏算法。图像拥有者对原始图像进行替换加密;秘密信息隐藏者将加密图像随机划分为若干个大小相等且互不重叠的块,并且在每个加密块中采用无损压缩技术获得空余空间来隐藏秘密信息;接收者采用提取密钥进行秘密信息提取后,再结合解密密钥能够正确恢复出原始图像。实验仿真结果表明,与现有方法相比,所提出的算法在峰值信噪比和信息隐藏率上都具有很好的效能。     

基于图像插值和参考矩阵的可逆信息隐藏算法

本文提出一种基于插值技术和参考矩阵的可逆信息隐藏算法。该算法首先用一种改进的线性插值方法对载体图像进行插值,生成一幅插值图像;然后对插值图像进行不重叠分块,分块大小为2×2,在每个分块中以左上角的像素值作为平面坐标点的横坐标,其他像素值作为纵坐标构造3个坐标点并将其映射到参考矩阵中;最后根据秘密信息的十进制值和参考矩阵中相应坐标点的值来修改纵坐标以实现信息隐藏。在提取秘密信息时,通过信息隐藏时相同方法构造每个分块的3个坐标点并映射到参考矩阵中获取相应坐标点处的值完成秘密信息的提取。由于信息隐藏过程仅修改插值像素,原始像素保持不变,因此可无损还原载体图像。大量实验结果表明,该算法具有较大的信息隐藏容量和较好的视觉效果。     

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)。     

一种基于QAM调制的信息隐藏技术研究

提出了一种新颖的基于QAM调制的信息隐藏算法,将隐秘信息作为信道中的噪声嵌入到数字通信系统的I,Q信号中发送;算法进行了实验仿真和性能分析.仿真结果表明基于调制的信息隐藏技术具有较好的不可检测性和较高的安全性.     

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。     

基于秘密共享的同态加密图像可逆信息隐藏算法

为了利用秘密共享在隐私保护中的独特优势,通过Shamir门限秘密共享的方法研究了加密域可逆信息隐藏。首先用Shamir秘密共享体制对图像加密,然后利用Shamir秘密共享体制的加法同态特性嵌入信息。仿真实验结果表明:本文算法比使用Paillier密码体制的同类算法有较低的时间复杂度;当持有足够的份额,就可以完成原始图像的可逆恢复,实现了在加密域可逆信息隐藏中的秘密共享;所提算法平均最大嵌入率为0.498 bpp (bit per pixel)。     

基于混沌映射和POB编码的密文域可逆信息隐藏

为了解决运用预测误差扩展算法进行信息嵌入时会造成溢出问题以及加密后图像分块内仍存在一定的相关性问题,提出了基于混沌映射和置换有序二进制(permutation ordered binary,POB)编码的密文域可逆信息隐藏.首先,图像拥有者运用混沌映射系统对原始图像进行加密.然后,数据隐藏者对加密图像中的参考像素点与其相邻像素点做差值计算后,再运用POB编码进行秘密信息的嵌入.最后,接收方不仅能正确提取秘密信息,还能无损地恢复原始图像.实验结果表明,与预测误差扩展算法相比,运用POB编码进行信息嵌入时不仅能够避免移位时造成的溢出,而且会进一步破坏分块内的相关性,使得加密图像的安全性提高.因此,该算法具有更广阔的应用场景.     

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%。     

基于标记字典的网页信息隐藏算法

网页信息隐藏技术是将网页作为隐蔽通道进行秘密信息传输的一种技术。基于网页结构特点,提出了基于标记字典的网页信息隐藏算法,该算法采用多标记组合的思想,在不增加原始网页大小和算法复杂度的基础上,使网页信息隐藏容量提高了2.5倍,也为网页信息隐藏算法的研究提供了思路。