基于CNN计算局部复杂度的可逆信息隐藏算法

在可逆信息隐藏领域,选择较小的预测误差有助于减少信息嵌入过程引起的失真.现有选择方法主要计算预测误差的局部复杂度,将信息嵌入到局部复杂度小的预测误差中.这些局部复杂度计算方法只使用部分相邻像素计算局部复杂度,且计算方法与预测部分使用的预测器无关,因此其选择性能有待提高.本文提出了一种基于CNN的局部复杂度计算方法LCCN,该方法与预测部分的预测器相关,可以使用更多的相邻像素计算局部复杂度,提高局部复杂度与预测误差的相似性.与现有的局部复杂度计算方法相比,所提LCCN利用了CNN的多感受野特性和深度学习的全局优化能力,能使用更多相邻像素计算局部复杂度,从而选择更多数值较小的预测误差,提高嵌入算法性能.此外,我们还提出了一种适用于LCCN的两阶段RDH方案,该方案可以将LCCN应用于多种嵌入方法.实验结果表明,与现有的几种局部复杂度计算方法相比,本文所提方法在标准测试图像和Kodak数据集上嵌入性能更好,在基于LPVO的嵌入技术中,本文所提LCCN模型嵌入10000bits后图像Lena的PSNR为62.09dB,分别高于LV、FV、EE和LAE算法1.05dB、1.02dB、0.78dB和0.90dB.与现有的先进RDH算法比较,本文所提LCCN模型在不同图像上均取得较好效果.

一种抗D/A和A/D变换的音频水印算法

音频水印的许多应用要求水印能在模拟环境中保留下来,这涉及到水印的D/A和A/D(以下简称DAAD)变换.然而,音频水印抗DA/AD变换尚未引起人们的充分重视.已有的音频水印算法能抵抗DA/AD的很少文中通过大量的实验,分析并得出了在DA/AD过程中影响音频水印的主要因素:波形失真和时间轴线性伸缩,并针对这些因素提出了一个基于DWT的抗DA/AD变换的盲音频水印算法.针对音频水印DA/AD变换过程中时间轴上的线性伸缩和因幅值变化与噪声影响产生的波形失真,作者在算法中分别采取了相应的对策:(1)在检测过程中结合同步码重定位和线性伸缩恢复来消除时间轴上线性伸缩带来的影响;(2)针对幅值改变,在DWT域采用了基于三段低频小波系数之间能量关系的嵌入对策;(3)自适应调整嵌入强度来满足抗噪声攻击的要求.实验表明,所提出的音频水印算法具有很强的抗DA/AD攻击性能和抗其它各种通用的音频处理和攻击的能力.

同态公钥加密系统的图像可逆信息隐藏算法

同态加密技术在加密信息、对信息进行隐私保护的同时,还允许密文数据进行相应的算术运算(如云端可直接对同态加密后的企业经营数据进行统计分析),已成为云计算领域的研究热点之一.然而,由于云存在多种安全威胁,加密后信息的安全保护和完整性认证问题仍然突出.另外,信息在加密后丢失了很多特性,密文检索成为了云计算需要攻克的关键技术.为了实现对加密图像的有效管理及其安全保护,提出了一种基于同态加密系统的图像可逆信息隐藏算法.该算法首先在加密前根据密钥选择目标像素,并利用差分扩展DE(difference expansion)的方法将目标像素的各比特数据嵌入到其他像素中.然后,利用Paillier同态加密系统对图像进行加密得到密文图像.在加密域中,利用待嵌入信息组成伪像素,加密后替换目标像素,完成额外信息的嵌入.当拥有相应的密钥时,接收方可以分别在密文图像或明文图像中提取出已嵌入的信息.当图像解密后,通过提取出自嵌入目标像素的各比特数据来恢复原始图像.仿真实验结果表明,该算法能够在数据量保持不变的前提下完成同态加密域中额外信息的嵌入,信息嵌入快速高效,并可分别从加密域和明文域中提取出嵌入的信息.

一种同态加密域图像可逆水印算法

可逆水印技术是一种能够在提取水印信息后无失真地恢复出原始载体内容的信息隐藏技术,在军事和医学等对载体内容保真度要求较高的领域中具有很好的应用前景.当原始载体内容涉及个人隐私时,载体所有者不希望其直接暴露在传输信道中.因此,该文提出了一种基于Haar-DWT(Haar-Discrete Wavelet Transform)的同态加密域中的图像可逆水印技术:(1)通过利用数据搬移及量化的方法,分别解决了Haar-DWT过程中可能遇到的负数问题和小数问题,实现了加密域的整数Haar-DWT;(2)在保证逆变换系数为整数的前提下,将水印嵌入到k层高频子带中,得到的密文结果与明文域处理的结果一一对应,很好地实现了同态加密域中基于Haar-DWT的图像可逆水印;(3)能够利用乘法逆元MIM(Multiple Inverse Method)的方法,完全移除扩展因子,大大降低了加密域中的数据扩展.实验结果表明该文算法具有较大的嵌入容量,嵌入率最高可达到0.25bpp,而对应的峰值信噪比平均可达39dB.据作者了解,该文提出的图像可逆水印算法在同态加密域尚属首创.

基于约束随机分块的NMF图像哈希算法

基于非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization,NMF)的图像哈希(image hashing)算法对图像有损压缩,低通滤波、尺度拉伸等处理具有很好的稳健性,但对图像旋转比较敏感。为此,该文在对NMF哈希算法的分块模式进行深入研究的基础上,提出一种可抗旋转攻击的NMF图像哈希算法。该方法通过对随机分块的区域进行限制,并选择合适的分块尺寸来减轻旋转攻击对图像造成的不良影响,从而提高了特征的旋转稳健性。实验表明,所提出的图像哈希算法在保持原NMF哈希算法对其它攻击稳健性的同时,能有效地抵抗旋转攻击。

局部统计特征的抗同步攻击音频水印

利用音频局部统计特征提出一种可同时抵抗时域拉伸和局部裁剪攻击的音频水印算法.水印嵌入时先对音频信号进行鲁棒自适应分段,然后计算直方图和均值,参照均值修改直方图形状以完成信息隐藏.理论分析和实验结果表明,该方法具有很好的抗时域拉伸性能,且抵抗局部裁剪攻击的性能有显著提高.

加密域可逆水印综述

加密技术和可逆水印是保护多媒体信息安全的两种重要手段.加密技术将多媒体明文转变成不可理解的密文,对多媒体数据的内容进行保护.可逆水印作为另外一种信息安全手段,能从发送端到接收端密切监视多媒体数据的传播与内容篡改,不仅能对多媒体数据的版权进行保护,还能对其完整性进行认证和失真修复等.加密技术与可逆水印具有不同的功能,通过结合起来可以构建更为安全可靠的数字版权系统.近年来,在加密域设计可逆水印成为了多媒体信息安全研究中的一个新的分支,已经引起了科研工作者的极大重视.本研究对加密域可逆水印的研究背景、应用领域、已经提出的相关算法进行了简要的阐述,并在此基础上指出了其存在的不足以及未来的研究前景.

MATLAB语言在异步电动机同步旋转坐标系下模型仿真研究

该文根据交流电机理论及异步电动机在任意同步旋转坐标系下仿真结构图的建模设想，得出了一种按转子磁场定向下的动态结构图，利用该结构图可方便地构成电机的仿真模型，进行仿真计算。最后以实际电机为例，对它进行了仿真分 析，结果表明稳。动态性能有很好的优越性。

基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法

同态加密技术可用于保护数据隐私并允许对密文数据进行算术操作,在云计算安全上有着很好的应用前景.针对云计算中的隐私保护和数据安全等问题,提出了一种基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法,主要思想为:(1)对原始图像进行分块和利用Paillier加密系统进行加密得到密文图像;(2)在加密域中,通过模乘法逆元MMI(modular multiple inverse)方法和查询相应的密文映射表得到每个密文分块的统计量,然后利用同态特性对统计量进行直方图平移来嵌入水印信息;(3)在接收方,可从含水印的密文图像的统计量直方图中完整地提取水印,并可通过对统计量进行与嵌入过程相反的直方图平移操作来恢复原始密文图像;(4)含水印的密文图像在直接解密后可从其统计量直方图中完整地提取水印信息和恢复原始图像;(5)解密后的含水印图像在受到一定程度的攻击后(如JPEG/JPEG 2000压缩和叠加高斯噪声等),水印仍能正确提取.该算法实现了在不对原始图像进行预处理的情况下可直接在加密后的密文图像中嵌入水印,并可分别在加密域或明文域提取水印和恢复原始密文图像或原始明文图像,而且嵌入的水印对常见的图像处理操作具有一定的鲁棒性.实验仿真结果验证了该算法的有效性.

矢量控制系统通用仿真模型的研究

根据电流滞环型矢量控制系统的构成框图给出了面向结构图仿真的一体化仿真模型 ,并以实际电机为例 ,利用simulink仿真软件 ,验证了该仿真模型的有效性 。

一种保序加密域数据库认证水印算法

加密域水印技术适用于云环境下的隐私保护(加密)和数据安全认证(加水印).通过结合保序加密、离散余弦变换、密码哈希和数字水印技术,提出了加密域数据库认证水印算法.首先对数据进行保序加密,以达到对敏感数据内容的隐私保护;对加密后的数据进行分组和离散余弦变换处理,然后将交流系数的哈希(Hashing)值作为认证信息嵌入到直流系数中来认证数据的完整性;可通过比对交流系数的哈希值和从直流系数中提取的水印信息,来判断加密数据是否受到篡改.水印嵌入设计很好地结合了保序加密的特性,使得对加密数据的水印嵌入不会影响到明文数据的正确恢复,利用密钥对加水印的加密数据库直接解密可得到原数据库.实验结果表明:所提出的算法不仅能够用于保护数据库中的内容隐私,而且能检测出不同程度的篡改和有效认证数据库数据的完整性.

NEQR量子图像下的差分扩展可逆数据隐藏算法

量子图像安全处理是一个新兴的研究领域,而量子图像数据隐藏是量子图像安全处理技术的一种,在不损害载体的情况下可用于保护量子图像的版权和认证量子图像是否完整。目前尚缺乏对量子图像可逆数据隐藏的详细技术研究。结合差值扩展技术,本文提出了一种量子图像可逆数据隐藏算法:1)选用NEQR量子图像表示法来表示图像;2)借鉴经典的差值扩展算法,在NEQR量子图像上对量子比特进行处理,可逆嵌入数据; 3)设计了信息嵌入、信息提取和载体无损恢复的量子线路图,并进行了仿真。基于经典图像的实验结果表明,本文算法是可逆的,可用于将来对量子图像的认证和保护。

非因果预测和直方图平移下的可逆音频数字水印

预测算法在可逆水印隐藏中扮演重要角色.预测算法越好,得到的预测值就越精确,嵌入水印后的失真度就越低.为此,提出一种新的非因果音频预测算法.在预测之前,利用每相邻3个样本点之间的相关性计算出一个预测系数,再将这些预测系数进行统计平均得到最佳预测系数.根据每相邻3个样本点间的数值关系计算预测值和非整数预测误差.最后利用直方图平移技术嵌入水印信息.该算法利用了相邻3个样本点间的相关性,而且集合了非因果预测的优异性和音频信号本身的固有特性.测试了6个标准的音频文件,对比了已有同类可逆音频水印算法,该算法在预测性能和嵌入失真方面都更有优势.

贵州兰科植物新分布记录

为探明贵州兰科植物的分布情况,对贵州省第四次中药资源普查和珍稀濒危及特有植物资源调查结果进行分析,发现:无叶美冠兰Eulophia zollingeri (Rchb.f.)J.J.Smith、大花无柱兰Amitostigma pinguicula (Rchb.f.et S.Moore)Schltr.、长叶山兰Oreorchis fargesii Finet、广东盆距兰Gastrochilus guangtungensis Z.H.Tsi、芳线柱兰Zeuxine nervosa (Lindl.)Trimen、紫花鹤顶兰Phaius mishmensis (Lindl.et Paxt.)Rchb.f.为贵州兰科植物新分布;对6种兰科植物贵州新分布的形态特征、生长及生境等情况进行记录整理表明,贵州喀斯特地区兰科植物地理区系成分具有复杂性和多样性,这对掌握和保护喀斯特地区兰科植物多样性具有重要的现实意义。

用VOF方法数值计算液滴燃烧

引言 液体燃料通过喷射进入内燃机的汽缸或喷气发动机的透平中燃烧产生热能。近年来能源危机加剧及减排CO2以保护环境意识提高,促使研究者们采用新的技术提高化石燃料的燃烧效率,其中对单个液滴燃烧物理过程的深刻了解是改进喷射燃烧为特征的内燃机械能量利用效率的基本。对液滴燃烧过程的数值及实验研究已经有几十年。

基于LBP和多层DCT的人脸活体检测算法

随着安全性成为制约人脸识别系统应用的最大瓶颈,提高人脸识别系统的抗欺骗攻击能力已成为亟待解决的问题.针对基于视频的人脸欺骗攻击,基于局部二值模式(local binary patterns,LBP)和多层离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT)提出了一种新的人脸活体检测算法.其基本思想是首先从目标视频中每隔一定帧数提取1张人脸图像;其次对提取出的每张人脸图像进行LBP操作得到低级特征描述子(LBP算子);然后在LBP特征上进行多层DCT变换得到高级特征描述子(LBP-MDCT算子);最后将得到的高级特征描述子送入支持向量机(support vector machine,SVM)中判断该视频是非法用户实施的人脸欺骗攻击还是合法用户的进入请求.通过在Replay-Attack和CASIAFASD数据库上与现有的人脸活体检测算法做比较,验证了该算法能够取得优异的检测效果且十分简单、高效.

金铁锁HPLC多组分指纹图谱研究

[目的]采用HPLC建立1、3、5年生金铁锁(RADIX PSAMMOSILENES)的多组分指纹性图谱,为金铁锁的鉴别、质量控制提供全面、合理和科学的依据。[方法]采用Agilent Zorbax SB C-18(150.0 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱,以乙腈(A)-0.1%磷酸溶液(B)为流动相进行梯度洗脱,洗脱程序为0～5 min,15%～20%A;5～45 min,20%～45%A;45～75 min,45%～85%A;75～80 min,85%A。柱温25℃,流速0.5 ml/min,检测波长为210 nm。根据最佳色谱条件获得3个年限金铁锁药材多组分指纹性图谱,以金铁锁提取液经薄层分离得较纯色谱峰为参照峰。[结果]建立了金铁锁药材的3个年限的多组分指纹性方法,该方法简单、重现性好,可用于金铁锁1、3、5年品种的鉴别。[结论]该研究可为金铁锁的鉴别和质量控制全面、合理和科学的依据。

数字水印在“信息论”教学中的一点体会

信息论是一门理论性强、概念抽象的专业基础课程,在教学中适当结合自身科研进行讲解可以激发学生的学习兴趣和加深学生对概念的理解。本文简述了结合"数字水印"进行信息论教学的一点实践,希望能起到抛砖引玉的作用。

黔产龙胆属、路边清属药用植物种类资源的调查研究

[目的]摸清黔产龙胆属、路边青属药用植物的种类和分布情况。[方法]采用野外考察、标本采集、分类鉴定和资料考证相结合的方法对黔产龙胆属、路边青属药用植物资源进行了调查。[结果]贵州分布有龙胆属、路边青属药用植物资源12种,其中,龙胆属10种,路边青属2种,部分种类具有清热利湿、凉血解毒的功效等功效,部分种类可用于治疗湿热黄疸、小便淋痛、湿热带下、目赤肿痛、热痢等症。[结论]为当地药材的应用和深入研究打下基础。

可分离加密域可逆数据隐藏方案

利用图像测试,提出了一种可分离加密域可逆数据隐藏算法,能获得质量较高的直接解密图像.加密方在图像流加密之前进行图像测试并生成位置图,嵌入方根据位置图将秘密信息嵌在选中像素的高位,接收方在相邻像素相关性基础上通过一种自适应差值算法实现可逆性.若全部嵌在选中像素的第8位,得到的直接解密图像质量较差;若全部嵌在选中像素的第7位,则无法实现无失真恢复.针对这两个缺点,该文在保证无失真恢复同时获得了质量较高的直接解密图像.实验表明所提出的算法有效,且性能优良.