安全的MPEG压缩视频数字隐写算法

视频数字隐写具有隐藏容量大的优点,但是通常在获得隐藏容量的同时,却忽视了安全性。为了在二者之间取得平衡,利用纠错码信息隐藏的原理,提出了一种以压缩视频为载体的数字隐写算法。该算法在进行秘密信息嵌入时,采用了二次嵌入的策略,即首先将秘密信息嵌入到纠错码码字,然后将得到的载密纠错码码字嵌入到与不采用差分编码的系数相对应的行程幅度对的幅度值,同时采用比特率控制策略来减小信息嵌入前后的视频流长度变化。实验及分析表明,该算法的隐写结果不仅具有较好的视觉和统计上的不可感知性,而且满足密码学中的"Kerchhoff准则"。此外,该算法在确保一定的嵌入容量的情况下,能够使视频流长度在信息嵌入前后保持近似不变。

数字隐写技术及发展趋势

笔者通过强调数字隐写算法和隐写分析算法间的矛盾统一,介绍数字隐写算法的发展历程和趋势以及国内外的研究现状。重点介绍具有代表性的空域LSB隐写算法和频域JPEG图像隐写算法。通过基本算法、对基本算法的分析方法、基本算法改进措施的顺序,介绍算法的发展历程,分析算法的性能。对当前实验研究的进展和数字隐写技术存在的问题进行说明,并提出一些建设性意见,对隐写技术的发展前景和方向进行展望,指出数字隐写技术会成为密码术的重要补充,在信息安全传输方面发挥巨大的作用。

一种针对MB数字隐写的改进隐写分析方法

介绍了应用于JPEG图像的MB数字隐写算法及其检测算法,通过实验分析了运用该算法嵌入秘密消息前后JPEG图像的DCT系数独立直方图的一阶统计特征的变化,并深入研究了载体和载密图像裁剪后该特征的不同变化趋势,在此基础上提出了一种改进的隐写分析方法,改进后的算法对载密图像的正确检测率较高。

基于行程编码的二值图像数字隐写算法

针对二值图像仅有两种颜色,对像素修改敏感的特点,提出了一种基于行程编码的二值图像数字隐写算法。将原始图像划分成子块,并以zigzag扫描的顺序对块内像素进行行程编码,通过修改较大的行程来嵌入信息。修改行程时采用行程拆分与合并策略,并考虑对应像素的"可翻转度"。同时,秘密信息嵌入时利用纠错码数字隐写的原理,通过使用共享密钥来进一步增强算法的安全性。实验结果表明,该算法不仅具有一定的隐藏容量,而且保证了载密图像质量,并能够较好地保持行程统计特性,从而说明该算法具有较高的安全性。

基于病灶格子图的嵌入编码数字隐写系统

针对数字图像隐写中常见的LSB替换隐写算法的不足,设计并实现一种基于病灶格子图编码(STC)算法的数字隐写系统,该系统对STC编码算法进行了改进,给出了隐藏秘密消息比特数的传递方法,优化了其自适应性,解决了秘密消息的长度共享问题,改进了传输过程中STC码的抗提取性能,从而提高了隐写系统的安全性。

印刷防伪包装中的数据隐写技术研究与应用

随着假冒伪劣产品的不断发生和信息安全的日益重要,印刷防伪包装技术成为了保护商品质量和品牌声誉的重要手段之一。数据隐写技术作为一种在容器中隐藏或嵌入信息的技术,具有潜在的应用价值。通过将关键信息嵌入印刷品中,可以实现信息的可追溯性、防伪性和安全性,为消费者提供更加可靠的产品和服务。然而,目前关于印刷防伪包装中数据隐写技术的研究仍然较为有限,因此有必要进行深入的研究和应用探索。

应用整数小波变换的抗盲检测图像隐写

在分析通用盲检测方法原理的基础上,提出一种通过修改整数小波高频系数实现消息嵌入的隐写法.该方法使用小波去噪门限作为消息嵌入的阈值,在大于该门限的小波高频系数中嵌入消息,并在阈值处引入直方图补偿策略使小波系数直方图近似保持不变.由于通用盲检测方法大多利用概率密度函数的变化实现检测,因此该文提出的方法可以获得对通用盲检测算法的抵抗力.实验结果表明,该方法在抵抗小波高阶统计量分析、直方图特征函数质心等盲检测法的能力方面,优于LSB匹配、像素值差分等隐写法.

基于纹理复杂度和差分的抗盲检测图像隐写算法

通过分析纹理复杂度对图像隐写分析的影响,提出一种基于纹理复杂度和像素差分的隐写算法。首先,将图像划分为大小相同的分块,通过分块中起点位置的不同计算分块中不同小块的纹理复杂度,选择复杂度最高的图像小块;然后,计算小块的相邻像素差分值,并根据秘密消息的长度和不同方向上的差分值分布确定嵌入阈值,在大于该阈值的差分值中嵌入秘密消息。对多种嵌入算法在不同图像库上做通用盲检测实验,实验结果表明,该算法在抵抗小波高阶统计量分析等盲检测算法能力方面,优于LSB匹配、图像边缘自适应嵌入等隐写算法。

面向潜艇卫星隐蔽通信场景下的数字图像隐写技术综述

数字图像隐写的本质是利用数字图像的冗余性将秘密信息嵌入到图像中,旨在把秘密信息传送给指定的接收方而不引起第三方的注意,大大提高了信息传输的隐蔽性和安全性,广泛应用于无线通信和有线通信系统。主流的数字图像隐写算法可分为空域隐写和变换域隐写,论文梳理了典型的隐写算法并选取不同存储大小的图片为载体进行隐写性能仿真。针对潜艇卫星通信场景下对于潜艇通信信息发射时间的限制,提出了一种以隐写载体图像存储大小为衡量的场景适应度指标,仿真结果表明在数字图像隐写算法中变换域隐写算法更适合潜艇卫星隐蔽通信的场景。

Gauss-Markov载体下扩频隐写的抗检测性能分析

为了研究载体数据相关性等对数字隐写安全性的影响,使用Gauss-Markov过程建模载体求解了扩频隐写系统的Kullback-Leibler divergence(KL散度)。首先,建立了以KL散度为度量标准的隐写系统安全性能分析框架;然后,选择Gauss-Markov过程建模载体,得到了扩频隐写系统的KL散度计算公式;分析相关系数、嵌入噪声相对强度、可用数据总数等参数对KL散度的影响,发现载体数据相关性越强,嵌入噪声强度越大,以及相同数据使用率下,载体可用数据总数越大,隐写系统抗检测性能越差。以图像为载体的实验结果验证了该方法的正确性。

应用五株采样提升算法的抗盲检测图像隐写算法

在分析图像盲检测算法原理的基础上,提出了一种在形态小波高频系数上进行消息嵌入的抗盲检测隐写算法。该算法利用五株采样提升实现图像的小波变换,在大于一定门限的小波高频系数中嵌入消息,并通过建立的嵌入信息表来修正嵌入规则以保持小波系数直方图近似不变,在门限处引入直方图调整策略以减小系数直方图在门限处的变化。由于通用盲检测算法大多基于概率密度函数的变化实现图像隐写的检测,因此本文算法可以获得对通用盲检测算法的抵抗能力。实验结果表明,本文算法在抵抗小波高阶统计量分析、直方图特征函数质心等盲检测算法能力方面,优于LSB匹配、像素值差分等隐写算法。

互联网上常见的图像隐写软件

据初步统计,互联网上已经出现了200多种隐写软件,而且使用这些软件不需要高深的专业知识.在这种情况下,对网上恶意隐蔽通信不设防就会造成严重的安全隐患.对互联网上常见的图像隐写软件进行研究,并根据信息嵌入原理将其分为3类:①基于图像格式的隐写软件;②基于LSB替换的隐写软件;③基于±k的隐写软件.研究结果对于有效攻击这些隐写软件具有重要意义.

基于LSSVM的JPEG图像隐写分析算法

构造了一种基于最小二乘支持向量机的针对JPEG图像的隐写分析方法.在DCT域和空间域上提取了JPEG图像的18维特征向量,利用LSSVM构建分类器,并根据嵌入算法的种类设定分类器的输出,以达到检测秘密信息的存在性和判别使用何种隐写算法实施信息嵌入的目的.针对Jsteg,F5,MB三类最常用的JPEG图像隐写算法进行了二分类和四分类的实验.结果表明,构建二分类器进行载密图像检测时,正确率较高;构建多分类器检测载密图像、判断其使用的隐写算法时,对于高嵌入量的载密图像有着较高的判断正确率.

基于Fisher信息的最优隐写方法

为了提高隐写算法的安全性,提出一种基于Fisher信息的最优隐写框架.将隐写算法设计建模成以嵌入转移概率为决策变量、以Fisher信息最小化为目标的最优化问题.推导出Fisher信息是嵌入转移概率的二次型,通过二次规划求解最优嵌入转移概率.给出了一个最优隐写算法实例——最优LSB matching算法,实验结果表明,最优LSB matching算法的Fisher信息小于传统LSB matching算法,隐写安全性提高.

结合代数多重网格的钻石编码隐写算法

针对隐写算法安全性的问题,提出一种结合代数多重网格(AMG)的钻石编码(DE)隐写算法。首先,通过AMG方法将图像的像素点分成粗细网格两个部分。然后,结合DE把机密信息分别嵌入到粗细网格两个像素序列中。其中,粗网格部分像素的改变对整幅图像的质量影响较小,而细网格部分像素的改变对整幅图像的质量影响较大。又因为DE的k值跟信息隐藏容量密切相关,随着k值的增加像素改变量变大,所以用DE嵌入的过程中,粗网格部分选择的k值不小于细网格。最后,选择DE的k值等于1与2,提出了三种隐写方案。与最低有效位(LSB)置换、随机LSB匹配、DE算法和自适应边缘检测算法进行比较,实验结果表明,三种隐写方案的一阶Markov安全指标皆优于其他对比隐写算法。

基于Contourlet变换的图像隐写盲检测方法

图像通用盲检测技术主要通过机器学习实现,隐写分析特征直接决定了盲检测技术的性能。基于图像信源在多尺度和多方向性的统计特性,文章将Contourlet变换与隐写分析相结合提出一种盲检测方法。首先通过分析不同内容的图像细节分量隐写前后特征函数的变化,选用带通特征函数矩。通过分析比较两种不同的图像预测方法对隐写检测性能的影响,提取待检测图像及其预测误差高频子带系数的特征函数矩作为检测特征,通过支持向量机进行分类。以BOWS和UCID图像库为测试图像的实验结果表明,该方法较现有典型方法具有更好的检测性能。

基于局部相关的图像隐写方法研究

提出了一种新的图像隐写方法。利用载体图像和秘密图像之间的局部相关性,将秘密图像嵌入到载体图像当中。实验结果表明,该方法能够嵌入较多信息和保持良好的载密图像质量,并且可从载密图像中完全提取出秘密信息。

基于0,1系数组合差异的F5隐写分析算法

F5是经典的JPEG图像隐写算法之一。文章分析了JPEG图像F5隐写算法嵌入后产生收缩效应的原因,发现JPEG图像8×8分块内Z扫描顺序下两个相邻频率位置0,1系数组合在嵌入前后发生了不同程度的变化。在此基础上提取了基于同一分块内、水平和垂直相邻的两个分块内相邻频率位置0,1系数组合差异的12维特征,并运用支持向量机进行分类。实验结果表明,文章算法实现了F5算法的有效检测。

基于Boosting算法融合的图像隐写分析方法

现有盲检测技术在实际检测中,由于嵌入算法未知导致检测困难。为此,提出一种基于Boosting算法融合的图像隐写分析方法。通过训练分类器建立不同隐写算法下的分类器模型,利用Boosting算法计算各分类器的分类性能,对各分类器的概率输出进行融合,得到最终检测结果。基于典型空间域隐写算法和JPEG隐写算法的实验结果表明,该方法实现了对多种隐写算法的有效检测,应用Boosting算法融合后整体检测性能提升了约2%。

基于视觉效应的自适应图像隐写算法

空间域中,本文根据光混合颜色立方体,通过计算欧式空间中的特征向量,提出了衡量主观不敏感区域的特征参数"色度"、"色偏差",根据设定的参数阈值筛选隐写视觉效果好的像素位置.算法通过分析原始像素值与待隐写数据的数字特征,自适应地将信息写到特征相近的像素点中,并记录下隐写位置表.通过理解隐写位置表,算法在不需要原始图像的情况下完成信息提取.同时,算法还提出了数据隐写协议,有效地避免了图像遭破坏后导致的信息误传.仿真结果表明,该隐写算法视觉效果好,利用空间域最常用的隐写分析算法分析法和RS分析法对图像进行隐写分析也无法准确判断图像是否含有隐写信息.