基于最优DCT频段嵌入的JPEG图像可逆信息隐藏方法

JPEG(joint photographic experts group)图像不仅能够保证良好的画质,且所需存储空间较小,是目前互联网应用最广泛的图像格式。JPEG图像可逆信息隐藏(RDH,reversible data hiding)方法可以隐藏和提取秘密信息,并无损恢复原始图像,被广泛用于文件管理和图像认证,具有非常重要的意义。现有的大多数RDH方法在嵌入秘密信息后会明显增加载密图像的存储空间,对基于离散余弦变换(DCT,discretecosine transform)系数嵌入的方法来说,如何选择频段位置是影响JPEG图像可逆信息隐藏性能的关键问题。提出一种基于最优DCT频段嵌入的JPEG图像可逆信息隐藏方法。将熵解码后的JPEG图像分割成大小为8×8非重叠的DCT块,计算每个DCT块的平均纹理复杂度并进行升序排序,并将相邻DCT块中相同频段的交流系数(AC,alternating current)进行两两配对,在满足待嵌入信息容量的条件下,根据AC系数频段的失真代价函数求出最优AC系数频段位置集合。根据所设计的二维直方图映射策略嵌入秘密信息。实验结果表明,与现有方法相比,所提方法不仅降低了载密图像文件存储大小的扩展,且载密图像能够保持良好的视觉质量。

一种基于多级块加密置乱的防伪图案

基于防伪技术的二维码认证近年来成为产业界和学术界的关注热点,现有二维码防伪方案往往存在辨识体验差、成本高或防伪能力不强的缺陷,且不能通过手机拍照进行验证。为此,基于信息隐藏中加密置乱的方法,结合像素点扩大为像素块的操作,提出了一种基于多级块加密置乱的新型防伪图案。首先,通过一级块扩大操作将原始二值密信图像中每个像素点用一个特定大小的像素块代替;然后,对得到的图像进行基于Logistic混沌序列的加密操作;接着通过Arnold变换对图像进行置乱;最后通过二级块扩大操作将得到的图像中的每个像素点用一个特定大小和灰度值的像素块代替,以形成复杂混乱的防伪图案,通过解码打印图像得到密信的可读性来区分一次打印和二次打印生成的印刷图案。实验结果表明,该算法生成的图案不仅保密性良好,而且对于目前常用的伪造手段具有较好的区分能力,实际尺寸较小,辨识相对方便。

基于MSB二维标记的加密图像可逆数据隐藏

针对基于标记编码的加密图像可逆数据隐藏存在图像冗余未充分利用和信息泄露问题,提出一种基于MSB(Most Significant Bit)二维标记的加密图像可逆数据隐藏(Reversible Data Hiding in Encrypted Image,RDH-EI)算法.为提高算法的嵌入容量,在二维标记图生成阶段,根据原始与预测像素值构造出差异序列,生成MSB二维标记(l1,l2).第一维l1和第二维l2分别记录原始与预测像素值初始连续相同MSBs位数和后继连续相反MSBs(Subsequent Consecutive Opposite MSBs,SCO-MSBs)位数.SCO-MSBs的使用提高像素冗余的利用率,结合范式哈夫曼编码实现嵌入容量的提升.为提高算法的安全性,在伪标记图与加密图像构造阶段,将二维标记图生成的编码流与保存所有辅助信息的额外数据流进行有效信息合并生成原始流后加密,同时在构造加密图像过程中生成用于标识可嵌入位置的伪标记图.原始流加密能有效防止图像信息泄露,伪标记图则用于确定嵌入的预留空间位置.实验结果表明,与现有同类算法相比,本文算法能防止标记图泄露并抵抗唯密文攻击,嵌入容量提高0.208 bpp以上,且算法实现完全可逆的同时,运行时间将近现有算法的1/4.

基于双声道信息相关性的音频文件可逆水印算法

本文提出一种基于双声道信息相关性的音频文件可逆水印隐藏算法,通过生成二维稀疏误差平面提高音频文件的可逆水印隐藏性能。本算法利用单声道目标音频点上下文间的一致性关系设计误差预测算法,提高误差预测精度。利用相同时刻双声道音频文件变化的一致性关系,构建近似预测误差对。基于音频文件单声道音频点之间的时间相关性和双声道之间的空间相关性,构建陡峭分布的二维预测误差直方图。根据预测误差二维直方图的分布特性自适应嵌入敏感信息,在提高嵌入容量的同时,降低载体音频文件失真。实验结果表明,当嵌入大量信息后,本方法具有更优的可逆水印隐藏性能和更高的音频保真度。

一种基于特征的二维工程图信息隐藏算法

针对数字工程图的版权保护问题,基于二维工程图的特征提出了一种信息隐藏算法。该算法先获得工程图中的有序线段集并进行乱序处理,然后将待嵌入的信息转化为伪随机序列,并以此为依据并结合人体视觉系统特征对乱序线段集中线段的线型按序进行修改,从而实现信息的隐藏。试验结果表明,该信息隐藏算法对旋转、平移以及均匀缩放等攻击具有较好的鲁棒性。

基于三维模型贴图与结构数据的信息隐藏算法

针对三维模型信息隐藏无法有效抵抗联合攻击,秘密信息极易被破坏而无法正确提取的问题,提出一种基于三维模型贴图与结构数据的信息隐藏算法。首先,在标准图片库中选取多幅原始stl三维模型载体的纹理贴图,利用db1函数经过2次二维离散Daubechies变换将备份的隐秘消息以水印嵌入的思想隐藏其中;其次,以stl类型的三维模型为原始结构载体,利用帧化采样的小波域三维模型信息隐藏算法,将要隐藏的隐秘信息嵌入相应变换空间;最后,利用正交投影的纹理映射算法将二维贴图数据与三维stl数据矩阵相乘,生成含密obj模型文件进行传输。算法利用三维模型的贴图与拓扑坐标空间双重嵌入隐秘信息,有效增强了算法的顽健性。实验分析表明,含密三维模型的不可见性、顽健性以及抗分析性均有提升,可以实现不同类型载体冗余空间的备份隐藏嵌入,为复杂环境下的信息安全传输提供一种可靠的技术手段。

基于HVS与实体调色板的二维工程图信息隐藏算法

基于HVS与实体调色板的特性,提出一种二维工程图的信息隐藏算法。该算法先获得工程图中的有序实体集,然后根据所产生的二值化混沌序列,选择其中部分实体,结合HVS和隐秘信息依次对选中实体的颜色进行微小修改,从而实现信息的隐藏。仿真结果表明,该信息隐藏算法对旋转、平移与均匀缩放等攻击具有较好的鲁棒性。

基于三维模型轮廓解析的信息隐藏算法

针对基于信息隐藏技术的隐秘通信要求,提出利用模型纵向轮廓Z轴值的区间解析三维模型信息隐藏算法。算法首先将三维模型按固定大小与角度进行非比例缩放和旋转,经过水平映射得出纵向轮廓;其次将轮廓映射于二维坐标中,并进行固定步长的纵向取值;最后将取值结果按照固定阈值进行区间约束,转换为0/1数据。算法采用固定大小进行非比例缩放,可有效抵御缩放攻击;按照固定旋转角度和固定步长进行冗余嵌入,数据嵌入点存在于整个三维模型中,对剪切有很强的鲁棒性;另外,实验结果显示,算法对0.2%以下的随机加噪、重网格以及非均匀简化都具有较好的鲁棒性。

鲁棒的密文彩色图像可逆数据隐藏方法

为了提高现有密文图像可逆数据隐藏方法的不可感知性、鲁棒性和嵌入容量等问题,提出一种大容量密文彩色图像可逆数据隐藏方法.在发送端,首先利用Logistic混沌映射加密算法对彩色图像进行加密并分成RGB三个色彩通道,对其进行分块和二维离散余弦变换;然后选取鲁棒性较好的低频部分进行秘密信息的嵌入,提高算法的抗攻击性;最后采用像素互补的方法进行大容量的嵌入秘密信息.在接收端,先对得到的加密图像进行解密,根据信息嵌入的逆过程提取秘密信息并恢复原始图像.实验结果表明,该方法与现有方法相比在图像质量、嵌入容量、鲁棒性和加密性能等方面具有更好的性能,可自适应地选择嵌入容量.当嵌入容量达到1.15 bpp时,平均峰值信噪比可达到39.39 dB.

基于二维码和混沌加密技术的指纹识别研究

针对传统的指纹识别存在安全隐患,指纹信息容易被窃取,将二维码技术、混沌加密技术和指纹识别技术相结合,利用改进的特征提取算法和图像加密算法,将采集的指纹图像经过指纹预处理后利用4×4的模板搜索提取法对指纹进行特征提取;然后利用基于Logistic映射和Sine⁃sine映射的图像加密算法对图像加密,生成二维码;识别时先扫描二维码,再进行图像解密,最后对比指纹完成指纹识别。此研究通过Matlab仿真实验验证了改进的特征提取算法和图像加密算法的实用性和可行性。将指纹识别技术、二维码技术和图像加密技术相结合,经过混沌加密后的指纹信息不容易被破解,有效提高了指纹信息的隐密性,保证了指纹信息的安全性。

一种基于水印语义编码的数字图像水印算法

提出了一种基于水印语义编码的盲检测水印算法。首先将水印信息利用二维条码技术进行编码获得二值水印图像， 再在密钥控制下对其进行混沌置乱，最后将水印图像嵌入到载体图像的 DCT 域中，该算法既具有低层信号处理级的鲁棒性，又 利用了二维条码自纠错的特性，在高层语义级引入更强的鲁棒性。基于水印语义编码的数学图像水印信息容量大、具有语义特 征、能进行自校验、水印检测不需人工干预、检测效率高的特点，摒弃了使用一般图像水印蕴含信息量少、检测结果靠视觉验证的 不足。

基于光学空频域变换的自适应图像分块隐藏技术

针对信息隐藏技术中大容量信息嵌入会导致隐蔽性和鲁棒性降低的问题,提出了一种基于光学空频域变换的自适应图像分块隐藏技术。利用灰色关联分析和回声状态网络构成自适应嵌入机制,当嵌入容量达到饱和阈值时,该机制会根据灰度关联序自动调整嵌入位置,保证鲁棒性不会大幅下降;在此基础上采用二维离散余弦变换对图像进行空频域互换,结合人眼对光学高频区域不敏感的特性实现信息在变换域的隐藏,保证隐蔽性不受影响。仿真和对比实验证明:大容量信息嵌入载体图像后视觉透视性未受影响;引入高斯、椒盐噪声干扰和旋转、缩放几何攻击后,结果表明,信息载体对噪声干扰和几何攻击不敏感。说明该技术在保证信息容量嵌入的同时也兼顾了隐蔽性和鲁棒性。