一种基于LSB和PVD的图像信息隐藏方法研究

为了提高图像中秘密信息的嵌入量，提出并实现了一种基于最低有效位和像素值差异的图像信息隐藏方法。通过计算两个连续像素值的差异来判断图像的一致区域和边界区域，在一致区域使用最低有效位方法，而在边界区域使用像素值差异方法。实验结果表明，结合这两种方法后信息的嵌入量是单纯使用像素值差异方法的1．59～1．97倍，并且隐写图像具有大于38dB的峰值信噪比，保证了隐写图像的视觉质量。

Removing Random-Valued Impulse Noises by a Two-Staged Nonlinear Filtering Method

Digital images are frequently contaminated by impulse noise(IN)during acquisition and transmission.The removal of this noise from images is essential for their further processing.In this paper,a two-staged nonlinear filtering algorithm is proposed for removing random-valued impulse noise(RVIN)from digital images.Noisy pixels are identified and corrected in two cascaded stages.The statistics of two subsets of nearest neighbors are employed as the criterion for detecting noisy pixels in the first stage,while directional differences are adopted as the detector criterion in the second stage.The respective adaptive median values are taken as the replacement values for noisy pixels in each stage.The performance of the proposed method was compared with that of several existing methods.The experimental results show that the performance of the suggested algorithm is superior to those of the compared methods in terms of noise removal,edge preservation,and processing time.

基于模函数与像素值差值的高质量双图像可逆信息隐藏

为解决在一些一对二的交流场景中使用信息隐藏技术来传递信息时对载密图像的视觉质量和载体图像的精确度的高要求问题.在本文中提出了一种基于模函数和像素值差值(pixel value difference,PVD)的双图像可逆信息隐藏方案,通过模函数和对数函数确定了PVD范围表,从而确定在单位面积上的信息嵌入位数以及模函数的系数.所提出的方案可以在信息嵌入位数不断增加的情况下仍然保持像素值的修改量与信息嵌入位数之比不大于0.5,所以与目前一些基于PVD的方案相比在像素对差值越大的图像中越占有优势.实验结果表明与现有的一些在载密图像质量方面优质的方案相比,具有更高的PSNR和SSIM,此外本方案在抗RS隐写分析和PDH隐写分析的静态攻击方面上具有良好的性能,并且避免了大多数在基于像素值差值的信息隐藏方案中对溢出问题的解决方案复杂繁琐的情况.

基于相邻像素的可逆大容量信息隐藏算法

将载体图像按照不同的扫描方式转换为不同的一维序列,通过计算一维序列前后两个元素的差值,再统计出该差值序列中频率出现最多的两个值,计算不同扫描方式中这两个值出现的总次数。选择总次数最大的扫描方式生成的一维序列中进行信息隐藏,在频率最大的两个数据中隐藏信息。实验结果表明,该算法隐藏容量大,载体图像的峰值信噪比高。

基于边缘匹配与最低有效位的图像隐写方法

提出一种基于边缘匹配与最低有效位的图像隐写方法。根据人类视觉特性,利用像素与其相邻像素间的像素差值,将图像分为平滑区、过渡区、边缘区,在3个区域中分别采用不同比特数的最低有效位进行嵌入。实验结果表明,该方法能增加图像嵌入容量并可保持较高的载密图像质量。

基于差值直方图平移的彩色图像可逆信息隐藏

针对现有直方图平移算法嵌入容量偏低、不适合彩色图像等缺点,提出一种基于预测误差差值直方图平移的彩色图像可逆信息隐藏算法。除使用双分量差值以外,还加入了第3分量计算差值,根据预测误差之间的关系,将差值分成5种,从而有效地减小差值,提高嵌入容量和图像质量。通过扩展像素值嵌入信息,利用像素值可扩展性定位不可扩展像素,并嵌入少量的标志信息代替溢出定位图,采用两轮嵌入避免使用最坏测试法判断像素值可扩展性,以减少辅助信息量,进一步提高嵌入容量。实验结果表明,本文算法在嵌入容量和图像质量两方面均有较大优势,与其它可逆嵌入方法相比,算法整体性能更高。

基于像素差和模函数的隐写方法

传统的利用像素差(PVD)进行隐写的方法,通常只考虑水平方向的PVD而忽略垂直方向的PVD。为此,将原始图像分成互不相交的2×2的像素块,在水平和垂直2个方向上分别采用基于模函数的方法和普通PVD的方法进行隐写,并针对2种方法的特点对越界情况进行调整。实验结果表明,该方案能改善隐写图像的质量,提高嵌入容量,并能抵抗常见攻击。

图像序列中目标关键帧快速搜索算法

在目标测量时所获得的图像序列中 ,如何定位目标关键帧 (最有利于目标测量的图像 )的位置 ,对目标识别的效率和测量设备的性能有着显著的影响 针对具有复杂特性的目标图像序列 ,提出了一种基于帧间像素灰度差值来定位目标关键帧的快速搜索算法 该算法仅仅利用像素灰度值这一最基本的特征 ,将图像序列中相邻两张图像的同一像素的灰度差值与给定阈值相比较 ,统计高于阈值的像素个数 ,再与另一给定阈值相比较 ,进而确定目标关键帧的位置 实验结果表明 ,该算法对目标大小不同、形状不同 ,环境不同 ,信噪比较高的图像序列都具有快速。

基于边缘匹配和模函数的安全密写算法

为了提供较大的可调信息嵌入量和保持载密图像良好的视觉质量,提出一种新的密写算法.根据人类视觉特性,利用像素的3个相邻像素的最大像素值与最小像素值的差值,将图像分为平滑区、过渡区和边缘区;根据模数循环的特点,应用具有安全特性的模函数以某一嵌入方案在3个区域中的像素自适应地嵌入不同的信息比特数.选择不同的嵌入方案可以得到不同的嵌入量和载密图像视觉质量.实验结果表明,本文算法在保持高嵌入率的同时仍保持较好的载密图像视觉质量,且安全性好.

转炉炉口序列火焰图像的特征提取

转炉中不同的钢的化学成分对应着不同的炉口火焰特征,本文先是对炉口序列火焰图像进行特征提取,具体过程是每次采两帧,时间间隔是1s,分别求出帧间差图像经过阈值分割出的像素总数和后一幅图像经过阈值分割出的火焰图像像素总数占整幅图像像素总数的百分比,然后融合后一幅图像的主元作为序列图像的特征。

基于相邻像素差异值的车牌定位算法

为解决交通车辆管理中的车牌定位问题,提出一种基于相邻像素差异值的车牌定位算法。在预处理阶段利用圆弧函数进行处理,提出相邻像素差异值算法提取车牌字符边缘;进行边缘检测、分块处理、高边缘块重组等筛选出候选区域;在候选确认阶段提出R+G通道灰度化方法与自适应均值二值化方法进行候选区域二值处理,结合车牌字符分布特征进行过滤伪候选区并获取车牌区域。实验结果表明,该算法的定位准确度较高,为97.5%,算法运行时间低至0.62s,具有一定实用价值。

基于像素值排序的鲁棒可逆信息隐藏方法

针对嵌入秘密信息后载体图像鲁棒性较低的问题,提出了一种基于像素值排序的鲁棒可逆信息隐藏方法.首先将图像划分为多个非重叠块,对块内像素值进行排序并计算相应复杂度,将其与阈值进行比较从而选取平滑的像素块进行信息嵌入.然后对平滑像素块进行二次划分,通过对划分后的排序差分统计量整体平移实现信息可逆嵌入.仿真结果表明,测试图像在4×4像素块划分下,嵌入容量达到4096bit时,峰值信噪比达到了41.54dB,较传统基于像素对模型的鲁棒可逆方法减少了图像失真.测试图片经质量因子为100的压缩攻击后,平均峰值信噪比可达39.69dB,平均误码率降至0.42%,对于JPEG压缩或者非恶意攻击造成的噪声微扰具有鲁棒性.8×8像素块划分下,测试图像在达到现有鲁棒方法嵌入容量基础上,存活率更低,抗压缩鲁棒性更好.

三维混合变换彩色图像无损信息隐藏算法研究

对16M真彩色图像无损信息隐藏算法进行了研究,利用颜色空间变换和单个分量色彩的小波变换,以及相邻像素差值的三维混合变换实现图像的有效去冗余和稀疏化,提高频域高频分量自适应直方图调整算法的信息隐藏性能。采用KoDa Inc的16幅国际标准测试图像进行仿真,仿真结果表明,在直方图峰值点自适应平移1位的情况下,SHIRCT+DWT三维混合变换比单独小波变换嵌入容量平均提高128.9%,即平均多嵌入18426字节,PSNR平均提高0.66dB;YFbFr+差值三维混合变换比仅实施YFbFr变换嵌入容量平均提高400%,即平均多嵌入33898字节,PSNR平均提高0.39dB。该算法是有效、实用的无损信息隐藏算法。

自适应的无损像素差分隐写算法

提出一种自适应的无损像素差分隐藏算法,利用像素块差值的最大值和门限值的关系,在平滑区域和边缘区域嵌入较多的隐藏信息,在中间地带嵌入较少的信息。实验结果表明,该算法可以提高数据隐藏的容量,实现隐藏信息的盲提取,有效抵抗差分直方图的攻击,无损恢复原始载体图像。

抗差值直方图分析的边缘匹配密写

边缘匹配(SM)密写法会引起像素灰度差值直方图统计特性的异常,使灰度差值直方图中出现阶梯,分析者据此可以察觉秘密信息的存在。为加强安全性,提出一种改进的方案,即动态地划分差值|d|的区间,以消除阶梯效应。并在对d进行调整时,在多个候选值中选择一个与原始值最接近的,有效地减小了失真,取得了更好的视觉隐蔽性。实验证明了该方法的有效性。

基于差分和神经网络的同步辐射光源图像压缩方法

针对常见的图像无损压缩方法效果不佳问题,提出了一种基于图像差分和神经网络的同步辐射光源图像无损压缩方法。通过图像差分以减少图像序列内部的线性相关性,训练神经网络模型以学习图像序列内部的非线性相关性,得到预测概率分布,结合算术编码压缩。为加速预测和编码过程,将像素值按位分裂为两部分进行并行处理。基于上海同步辐射光源图像的测试表明,相较于便携式网络图形、JPEG2000和自由无损图像格式等,该方法可将压缩率提升20%以上,像素位分裂可以缩短30%的模型预测和编码时间。

基于不同扫描顺序差值的可逆信息隐藏算法

为实现敏感图像的大容量可逆信息隐藏,提出一种基于图像相邻像素差值的大容量无损隐藏算法。通过将图像分块,对每个分块按照不同的扫描顺序计算差值,对差值序列进行比较,选取最优扫描顺序生成的差值直方图。从差值直方图中选取2个最大峰值点,每个峰值点选取最近的多个零值点,在峰值像素点插入多位秘密信息,从而实现图像大容量的可逆信息隐藏。仿真结果表明,该算法能根据不同分块图像的像素分布动态选择最优扫描顺序,且利用双峰值多零点嵌入,在嵌入隐秘信息后的峰值信噪比相差不大的情况下,可大幅提高隐写容量。

一种改进的利用像素差值的数据隐藏方法

本文介绍了一种新的,利用数字图像相邻像素的差值进行数据隐藏的方法。数字图像被分成互不重叠的2×2的连续的小快。分别计算水平和垂直方向的2像素的灰度差值。将所有可能的差值分成几个区间,并且给据人眼对灰度图像的敏感特性来划分这些区间。为了隐藏数据,用和原来的像素差值在同一个区间的一个新的差值来代替原来的像素差值。隐藏的数据能够从隐藏数据后的图像中恢复而不需要原始图像。此外,选择2×2的小块进行隐藏的顺序是伪随机的,从而有很高的保密性。模拟结果表明,这种方法比用图像像素的最低有效位(LSB)进行隐藏的方法[1]在视觉上更不容易察觉,并且一般的检测方法[4,5]对本文方法无效,而相比于仅利用水平方向像素差值进行隐写的方法[2],本文提出的方法有效提高了数据隐藏的容量。

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.

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。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。