数字密写与密写分析研究

摘要

密写是利用图像的冗余特性，将隐秘信息嵌入到载体图像中从而进行隐秘通信。密写分析则是针对密写术，来检测图像是否含有隐秘信息。密写和密写分析中应用的载体包括图像、音频、视频、文本等，其中BMP、JPG图像的应用最为广泛。
　　传统的绝大多数密写方法中，载体图像中嵌入位置的选择是由一个伪随机数发生器决定的，而并未考虑图像内容和隐秘信息的长度。因此，在低嵌入率下，载体图像中平滑区域将不可避免的被改变，造成了图像视觉质量的下降和安全性的降低。最近，一种自适应密写算法(Edge Adaptive Steganography Based on LSB Matching Revisited，EA-LSBMR)的出现使得嵌入隐秘信息时，能够根据图像内容和隐秘信息的长度来选择嵌入区域，从而保持图像良好的视觉特性，并获得更好的安全性。
　　然而，基于对EA-LSBMR密写方法的扩展实验分析，若计算含密图像水平方向或竖直方向像素对差值直方图时，直方图在某个值处会出现冲激波动。本文在对该密写算法详细理论分析及实验的基础上，从密写和密写分析两个研究方向分别做了如下创新工作：
　　1、基于对EA-LSBMR密写算法的分析，提出了一种针对EA-LSBMR的密写分析算法，并与两种具有代表性的通用密写分析算法进行比较，实验结果验证了提出的密写分析算法的有效性。
　　2、针对EA-LSBMR密写算法的不足，基于原算法的理论，提出了一种改进的密写算法，并从DFT分析、含密图像视觉质量及通用密写分析方法检测三个方面，验证了本文提出的密写算法优于EA-LSBMR密写。