异或-置乱框架下邻域预测加密域可逆信息隐藏

为提高加密图像的安全性和解密图像质量,提出一种异或-置乱框架下邻域预测加密域可逆信息隐藏算法.异或-置乱加密能同时保护原始像素的统计信息和位置信息,减小图像内容泄露的风险.基于密钥伪随机选择加密像素并替换选择像素的最高有效位实现秘密信息的隐藏.图像解密阶段,采用邻域预测推断可能的携密像素并对其像素值进行修正以提高解密图像的质量.图像恢复阶段,利用5个邻域模板计算携密像素的波动性以推断携密像素的最高有效位是否被改变.分析讨论了阈值选取和预测的准确性,对比分析了异或-置乱加密与异或加密生成的加密图像的内容安全性.实验结果表明:所提的邻域预测方法能正确预测出96%以上的携密像素.与现有同类算法相比,所提算法不仅提高了加密图像内容的安全性,而且相同嵌入容量下解密图像的质量高出同类算法5～23dB.

基于失真-扩展代价的JPEG图像可逆数据隐藏

兼顾含密JPEG图像的文件增量和视觉失真,提出一种基于失真-扩展代价的JPEG图像可逆数据隐藏算法.采用直方图平移实现秘密数据的可逆嵌入,重点研究如何根据嵌入容量自适应选择嵌入频率和图像块,以最小化含密JPEG图像的视觉失真和文件增量.分析讨论了通过模拟计算数据嵌入不同频率的单位文件增量确定频率嵌入顺序、根据图像块零交流系数个数和平滑度确定图像块嵌入顺序的合理性,数据嵌入时优先选取较小单位文件增量的频率和较平滑图像块;并分别定义单位文件增量、单位失真-增长比作为算法文件扩展、视觉质量与文件扩展关系的定量评价指标.实验结果表明:与现有同类算法相比,所提的算法可更好地兼顾含密JPEG图像文件增量和视觉质量,降低含密JPEG图像文件增量,相同嵌入容量下单位文件增量平均值降低0.15~0.25.

基于块调制置乱的图像加密算法安全性分析

块调制置乱图像加密是加密域可逆信息隐藏常用的加密方法之一,能有效提高算法的隐藏容量和抵抗现有唯密文、已知明文等攻击的能力.针对块调制置乱图像加密,提出一种已知明文攻击条件下的密钥流估计方法.首先,定义图像差值块,分析指出块调制生成密文块以较高的概率保持差值块不变的特性.然后,提出一种伪差值图像构建、差值块立方均值索引查找等关键策略的块置乱密钥的快速估计方法.分析讨论了图像的差值块立方均值分布、分块大小对置乱密钥估计正确率的关系.最后,给出了提高图像加密安全性可能的解决方案.实验结果表明,明文图像的纹理复杂度和分块大小是影响块置乱密钥估计正确率和算法时间复杂度的主要因素;分块大小大于3×3时,图像块置乱密钥的估计正确率达到70%以上,密文图像的内容会被泄露.