数字图像变换及信息隐藏与伪装技术

本文讨论的是数字图像变换及其在信息安全中的应用．首先介绍置乱变换，并提出按空间填充曲线、Arnold变换、幻方的图像置乱算法；其次介绍图像分存并提出了将灰度和彩色图像在计算机上进行分存和恢复的方法．

基于小波变换和人类视觉系统的稳健水印算法

提出了一种基于小波和人类视觉系统的稳健数字水印算法,首先将宿主图像进行小波分解,根据人类视觉系统求出重要小波系数,然后将灰度水印图像通过Arnold变换进行置乱,最后将置乱后的水印信息加入到宿主图像的重要小波系数中.提取水印信号需使用置乱密钥.置乱密钥的使用提高了置乱算法的安全性,使水印的安全依赖于密钥.在小波域中利用人类视觉系统使嵌入水印的图像具有较好的鲁棒性.数值实验和理论分析表明,该算法针对各种攻击具有很好的鲁棒性和更高的安全性.

一种改进的Arnold变换

基于置乱方法,针对载体图像为静态图像的信息隐藏技术进行研究,采用改进的Arnold变换对数字图像进行双向置乱,提高了置乱算法的效率,改善了置乱效果.通过在置乱算法中加入密钥,提高了算法的安全性.该算法简单易行,可作为数字图像信息隐藏和伪装的预处理工具.

基于Arnold变换的图像分存加密方法

为提高图像分存加密的安全性,提出一种将置乱加密、分存技术和像素扩散相结合的分存加密方法。首先,利用一维Logistic混沌映射产生Arnold变换的参数;其次,利用变参数的二维Arnold变换对图像进行像素位置置乱;最后,利用变参数的三维Arnold变换对置乱后图像进行像素值扩散并分存为两幅图像。实验结果表明,该方法的外部密钥敏感度较强,具有良好的雪崩效应,能够有效地抵抗明文和差分等攻击,且解密密钥与明文图像紧密相关。

基于改进的Arnold变换的数字图像置乱

随着网络和现代通信技术的飞速发展,数字化多媒体信息的安全问题正日益成为人们关注的焦点,对信息的安全传输提出了更高的要求。信息隐藏成为信息技术领域的一大研究热点。改进了传统的Arnold变换。采用改进的Arnold变换对数字图像进行双向置乱,提高了置乱算法的效率,改善了置乱效果。通过在置乱算法中加入密钥,提高了算法的安全性。算法简单易行,可作为数字图像信息隐藏的预处理工具。

应用细粒度分块重构的多信道图像信息分存算法

针对传统图像信息分存方法存在的抵御信道攻击能力有限、分发子信息利用率不高以及要求恢复秘密图像必须无损等问题,提出了一种基于细粒度分块重构的多信道图像信息分存算法.利用拉格朗日分存算法对秘密图像进行分存,以形成分发子信息;对每个分发子信息进行细粒度分块,并依次通过雪崩图像置乱变换获得分块甄别信息;将分发子信息与甄别信息用LSB法隐藏到掩体图像中,并通过多个信道传送.对接收到的每个分发子信息进行细粒度分块甄别,利用所有分发子信息中未受损部分对秘密图像进行重构.实验结果表明,所提算法能够精确地甄别攻击,提高各分发子信息的利用率,高效地重构秘密图像,即使在所有分发子信息受到一定攻击的情况下,也能充分利用各分发子信息重构出秘密图像.

基于直流分量和低频分量的DCT域数字水印嵌入算法

提出了两种数字水印嵌入算法.一是对原始图像作整体DCT变换后在低频分量上嵌入水印,水印是一符合标准正态分布的随机序列;二是利用人类视觉掩蔽特性,对原始图像作分块DCT变换后选取直流分量嵌入水印,水印是一个在视觉上具有直观意义的数字图像,并采用图像置乱的方法增强水印的安全性.实验结果表明提出的两种水印算法均具有较好的不可见性,且能够成功地抵抗JPEG有损压缩、缩放、中值滤波、加噪、剪切等常见的图像处理操作,具有较强的鲁棒性.

数字图像隐藏及其保密传输

本文归纳介绍基于图像变换、融合与图像分存等数字图像隐藏技术及其在图像信息保密传输中的应用,讨论了基于FASS曲线、Arnold变换、Magic Square以及复数迭加的图像置乱变换,图像融合与恢复,图像分存的原理和方法,并结合实际应用提出了利用图像隐藏技术实现图像信息保密传输的原理和方案.

多重秘密共享的DCT域二值图像隐藏方案

研究了一种新的二值图像隐藏方案,即将一幅二值图像隐藏在多幅载体图像中。针对二值图像取值形式为二值的特点,该方案第一次把变长游程编码算法、多重秘密共享思想和DCT域的信息隐藏算法结合在一起,并根据载体图像的最大隐藏信息量把秘密图像游程长度序列分成n块,由n个密钥控制并分别隐藏在n幅载体图像中。实验表明,该算法在不明显引入修改痕迹的情况下,可显著提高安全性和鲁棒性,并且可以无损还原。

具有可信仲裁者的可视密码分享方案

介绍了(k,n)门限可视密码分享方案(k,n)-VCS),在此基础上以实际应用为背景,提出了具有可信仲裁者的可视密码分享方案((k,n)-TAVCS)。通过密钥的控制,任意至少k幅的图像必须经过可信仲裁者的认可才可恢复出秘密图像,保留了(k,n)-VCS的优点,在确保安全性的同时满足实际应用的需要。对该方案进行了分析,给出了仿真实验的结果。

基于小波压缩的二值图像图视密码学的改进

图视密码学方案最初由Naor和Shamir在 1994年欧洲密码学会议上提出 ,但像素扩展太大 ,生成分存图像太大。采用小波变换对分存图像进行压缩 ,有效地降低了分存图像规模。

基于小波压缩的灰度图像图视密码方案的改进

针对图视密码学方案存在的恢复图像的对比度和清晰度降低,且像素扩展太大,生成分存图像太大的缺点.对灰度图像图视密码学方案的特点进行了分析,采用小波变换对其进行了改进,对分存图像进行压缩,降低分存图像规模.

基于图像分存的离散小波数据隐藏算法

数字图像分存技术将一幅秘密图像分解成几幅无意义或者杂乱无章的图像进行存储或传输,获得其中部分分存信息就能恢复出原始图像信息,以便增加图像信息的安全性。文中提出了一种基于图像分存和离散小波变换的的信息隐藏算法。首先利用置乱变换对传输图像进行加密,再将置乱后的隐秘信息分成N份,然后将隐秘信息随机嵌入到图像的小波分解系数中,实验表明,该算法能有效抵抗噪声、滤波、剪切等攻击,具有很高的安全性和较好的稳健性,并可以无误差的恢复出原图像。

基于XOR和量子傅里叶变换的多量子图像秘密共享方案

安全的图像数据共享是无线网络中一个值得探索的课题.本文提出了一种基于异或(XOR)和量子傅里叶变换的多量子图像秘密共享方案.在共享过程中,首先,通过XOR运算操作对一个量子秘密图像进行预处理;其次,通过哈希函数生成的密钥对这些图像做进一步处理;最后,通过执行量子傅里叶变换(QFT)得到一个共享图像.在恢复阶段,只有当所有参与者都在场时,秘密图像才能被恢复.同时给出了实现该秘密共享方案的量子线路图.实验结果表明,该方法在共享过程和恢复过程中都具有良好的安全性.此外,该方法在共享图像生成和秘密图像恢复方面的计算复杂度较低.

小波域视觉密码零水印算法

目的传统零水印算法需要构造包含图像特征的水印数据,这样构造的水印往往是无意义的。在已有视觉密码鲁棒水印算法基础上,结合零水印思想,提出小波域视觉密码零水印算法。方法零水印不仅仅是由载体图像生成的,而是其与水印信息共同制造的视觉秘密图份。算法产生2幅图份:主图份(图像特征信息)和所有权图份(零水印)。首先,将载体图像通过合理置乱,去除像素相关性;其次,对置乱后的图像做小波变换,再将小波低频子带分块并对各块做奇异值分解,通过比较块特征值与块特征值均值生成过渡矩阵;然后,将生成的过渡矩阵结合2×2视觉秘密图份算法生成主图份;最后,结合主图份和秘密水印信息产生所有权图份,同时将其保存到认证中心。结果针对零水印信息不够直观,在不对载体进行任何改动的情况下,将有意义二值图像作为零水印嵌入到载体图像中去。即使在很强的鲁棒干扰环境中,本文方法仍然比传统的零水印算法表现出色。结论提出了一种可靠的图像版权认证零水印算法。实验结果表明,算法具有良好的安全性,同时对多种图像处理具有很好的鲁棒性。

基于图像置乱的数字栅格地图数据分存

本文研究利用基于Arnold变换的图像置乱技术,对数字地图进行置乱,再将置乱的图像进行分割,以实现数字栅格地图的数据分存。最后通过算例对地图数据分存的效果进行了验证,结果表明所提出的算法可以有效地对地图数据进行分存并有效加密,提高数据的安全性与系统的鲁棒性。