可逆信息隐藏

摘要： 双图像可逆信息隐藏由于其具有更好的安全性、嵌入率和图像视觉质量,成为信息安全领域重要的研究方向。Bhardwaj等人提出了密文域上的双图像可逆信息隐藏算法,进一步提升了安全性,但是该算法嵌入秘密信息的数量有限。本文提出了一种新的嵌入策略,先将图像的每个像素分解成3个单元,并使用Paillier算法对其加密。根据改进的最大失真控制编码表,采用平均法动态地嵌入秘密信息,即每次嵌入秘密信息的位数是变化的。实验结果表明,本文的方法比Bhardwaj等人的方法嵌入率提升了0.72 bpp;与原始的最大失真控制方法相比,嵌入率提升了0.25 bpp。同时能够无损地恢复原始图像,保证其可逆性,可以满足大容量场景下隐私保护和秘密通信的双重需求。

摘要： 针对云数据管理中的用户隐私保护需求,密文域图像可逆信息隐藏受到了学术界的广泛关注。基于加密前预留空间的数据嵌入框架将载体图像分割成由图像块组成的两个独立区域,使用传统的可逆信息隐藏技术腾出数据嵌入空间,可以取得较好的性能。为了更好地利用图像的空间相关性,提出了一种细粒度的可伸缩嵌入空间预留策略。该策略将图像块重新排列,构成纹理区域和平坦区域。图像块的大小可以根据图像的纹理和需要预留空间的大小自适应调整。这些图像块的原始位置将作为待嵌入边信息,用于无损恢复载体图像。由于平坦区域的像素更容易被预测,所以平坦区域可以容纳更多纹理区域的像素比特,以预留更多的数据嵌入空间。同时,在平坦区域使用传统的可逆信息隐藏技术腾出数据嵌入空间时造成的嵌入失真更小。充分的实验证明了基于细粒度嵌入空间预留的密文域图像可逆信息隐藏方法在嵌入容量和载密图像质量方面的优越性。

摘要： 传统基于预测误差直方图平移的可逆信息隐藏算法大多通过固定顺序来扫描原始图像,从而进行数据嵌入,这种方式没有考虑图像本身的纹理信息,导致无效移位像素点较多,伪装图像视觉质量较差。为解决该问题,提出一种基于中值预测的四轮嵌入可逆信息隐藏算法,以在提高嵌入容量的同时降低伪装图像的失真率。利用相邻像素之间具有较强相关性的特点,在较小的误差值处聚集大量像素点,以得到更陡峭的预测误差直方图并提高嵌入容量。对每个像素点定义复杂度,根据复杂度的高低对预测误差进行排序,优先在图像平滑区域嵌入数据,从而有效减少无效移位像素点个数,降低伪装图像的失真率。实验结果表明,该算法的最大嵌入率可以达到0.3 bpp,在0.1 bpp的嵌入率下峰值信噪比高达55.15 dB,与非对称直方图算法、误差直方图移位算法等相比,其具有较高的嵌入容量和较小的视觉失真率。

摘要： 针对当前密文域可逆信息隐藏算法嵌入秘密信息后的携密密文图像的容错性与抗灾性不强,一旦遭受攻击或损坏就无法重构原始图像与提取秘密信息的问题,提出了一种基于图像秘密共享的密文域可逆信息隐藏算法,并分析了该算法在云环境下的应用场景。首先,将加密图像分割成大小相同的n份不同携密密文图像。然后,在分割的过程中将拉格朗日插值多项式中的随机量作为冗余信息,并建立秘密信息与多项式各项系数间的映射关系。最后,通过修改加密过程的内置参数,实现秘密信息的可逆嵌入。当收集k份携密密文图像时,可无损地恢复原始图像与提取秘密信息。实验结果表明,所提算法具有计算复杂度低、嵌入容量大和完全可逆等特点。在(3,4)门限方案中,所提算法的最大嵌入率可达4 bpp;在(4,4)门限方案中,其最大嵌入率可达6 bpp。所提算法充分发挥了秘密共享方案的容灾特性,在不降低秘密共享安全性的基础上,增强了携密密文图像的容错性与抗灾性,提高了算法的嵌入容量与云环境应用场景下的容灾能力,保证了载体图像与秘密信息的安全。

摘要： 随着互联网技术的发展和社交网络的普及,可逆信息隐藏技术因其具有无损恢复载体信息的特性而被广泛应用于医疗、军事等领域的隐蔽信息传输。传统的可逆信息隐藏方案大多聚焦于嵌入容量提升和载密图像失真率降低,并未过多关注人们对图像视觉细节的要求,难以抵抗隐藏信息检测方法。针对上述挑战,从增强图像视觉平滑度方面入手,提出了一种增强图像平滑度的可逆信息隐藏方案,在嵌入隐蔽信息的同时提升载密图像最终的视觉质量。具体来说,所提方案将目标图像分为参考区域与非参考区域,利用非参考区域的图像像素预测值与原始像素值的差值作为信息嵌入的判断依据,通过差值平移来嵌入信息;进而构造图像平滑机制,采用高斯滤波作为秘密信息嵌入时像素值修改的模板,对预测值进行滤波计算,将滤波差值无损地加入载体图像中,以达到图像平滑的效果;同时将参考区域的像素值作为边信息,用于实现信息提取方对原始载体图像和秘密信息的无损恢复和提取;并以高斯函数中的滤波系数作为预置秘密信息对嵌入信息进行加密处理以保证嵌入信息的机密性。大量经典图像数据集的测试与分析结果表明,所提方案处理过的载密图像视觉平滑度得到了显著增强,具有较低的失真率、较高的嵌入率和较高的嵌入提取效率。在典型环境下,其生成的载密图像与高斯滤波后的图像相似度可达0.996 3,且可获得37.346的峰值信噪比和0.328 9的嵌入容量。

摘要： 可逆信息隐藏技术能够恢复图像初始状态,其独特之处在于图像本身就是一个复杂语义的信息表达.这既要求可逆嵌入操作所施加的影响不违背图像所表达的主要语义,又要求该操作是可逆转的.这一特点不仅是敏感领域信息处理所亟需,也是常见领域处理中所不排斥的.现有可逆信息隐藏研究成果繁多,迁移知识广泛,本文将简要梳理可逆信息隐藏的发展脉络,回顾基本技术框架和代表性研究成果,归纳各类方法的特点和优势.然后根据当前人工智能发展的趋势,展望可逆研究的未来发展方向.研究结果表明:增加可逆算法的多样性、普适性研究,引入新的评价指标来导引算法设计与现实应用需求结合,对推动可逆研究与多学科融合解决更难、更广泛的问题,实现信息安全行业的长远发展,具有一定的必要性和可行性.

摘要： 可逆信息隐藏技术一方面能够对图像的原始性和完整性进行认证和保护,同时还能够确保无失真地恢复原始图像,近年来在公安、司法等领域受到越来越多的关注。基于可逆信息隐藏的认证方案需要同时满足可逆和认证两个方面的要求,在实际中具有较大挑战性,目前成功案例较少。在文献[1]中,Hong等人提出了一种新的基于可逆信息隐藏技术的认证方法,该方法借助IPVO(Improved pixel-value-ordering)和LSB(Least significant bit)替换等技术,可以有效地对图像进行认证。本文我们对Hong等人的方法进行了深入研究,指出在该方法中仅有部分像素参与认证码的生成且攻击方能够很容易地获知这部分像素,因此在安全性上还存在不足。针对该方法存在的安全漏洞,我们提出了一种针对性的攻击方案,即攻击方可选择对图像中未参与认证码生成和嵌入的像素进行修改。该攻击方案可以在不影响所嵌入认证码提取的同时,实现有意义篡改。为了提高认证算法的安全性,本文还针对Hong等人算法的缺陷提出了相应的改进方案,即将更多像素引入认证码的生成过程中并在嵌入前对图像块进行置乱。理论分析和实验结果验证了本文提出的攻击和改进方案的有效性。

摘要： 文章通过分析可逆信息隐藏技术在电子档案利用领域的适用性,提出了一种基于可逆信息隐藏技术的电子档案保真利用模型,并给出了电子档案保真利用系统的实现流程和预期效果评价。与其他技术方法相比,可逆信息隐藏技术能够不依赖于外部条件独立完成电子档案真实性的“自我证明”,更适合电子档案利用过程中的保真利用需求。

摘要： 针对现有加密图像可逆信息隐藏(RDHEI)方法存在的隐藏容量低、解密标记图像质量差的问题,提出了一种新的基于高阶位平面冗余的RDHEI方法。首先,通过Logistic映射对原始图像进行分块加密,并保留块内像素高阶位平面的冗余;其次,依据块内高阶位和低阶位个数是否相同的规则将加密后的图像块分为可嵌入块和不可嵌入块,并在可嵌入块中使用像素低阶位的值替换对应的高阶位值,从而实现高阶位平面冗余向低阶位平面的转移;最后,利用块内低阶位平面中腾出的嵌入空间来嵌入机密信息。在这之后,接收者利用密钥实现数据提取、图像解密和图像无损恢复的操作。在使用USC-SIPI标准图像库中的6幅图像进行的仿真实验中,在高阶位平面数等于3时,所提方法的图像的平均嵌入率为1.73 bpp,直接解密后的标记图像的平均峰值信噪比(PSNR)为47.20 dB。实验结果表明,该方法不仅提高了加密图像的信息嵌入量,而且提高了直接解密后的标记图像的PSNR值。

摘要： 针对目前密文域可逆信息隐藏算法嵌入容量较小的问题,提出了基于预测误差双重编码的大容量密文域可逆可分离信息隐藏算法。首先为了预留秘密信息的嵌入空间,图像拥有者利用基于预测误差的哈夫曼编码及扩展游程编码对图像进行预处理,然后加密图像;数据嵌入者在加密后的图像中嵌入秘密信息;接收者根据信息隐藏密钥可以准确无误地提取秘密信息,根据解密密钥可以无损恢复图像,两者无顺序要求。实验结果表明,预测误差双重编码的应用有效地提高了嵌入容量。

摘要： 为了充分提高加密域可逆信息隐藏方法的容量,本文提出了一种比较预测差值的大容量加密域可逆信息隐藏方法.内容所有者将图像加密后,数据隐藏者将加密图像分为互不重叠块,通过修改每块中心像素的其中之一嵌入信息.对含有秘密信息的加密图像,根据信息隐藏密钥可提取秘密信息,但无法获知原始图像内容.根据加密密钥可通过解密得到一幅与原始图像近似的图像,并可通过比较图像块中心各像素与预测值的差找出被修改像素,从而恢复图像,但无法获得秘密信息.只有同时持有加密密钥与信息隐藏密钥时才能得到秘密信息与恢复后的图像.实验证明本方法在保证较好峰值信噪比的前提下,容量高于之前方法.

摘要： 本文重点从加密域生物特征识别、加密域可逆信息隐藏、加密域信号压缩三个方面分别给出加密域信号处理的相关概念、理论和方法,最后对新的方法和思路进行展望.

摘要： 一种基于分类置乱和隐藏信息分级的加密域可逆信息隐藏方法，它通过块分类可变像素和固定像素，并分类置乱可变像素和固定像素为加密图像预留隐藏空间；图像加密时，将图像分为可变像素和固定像素并分别以像素为单位进行按位异或和置乱加密，实现对像素值和像素位置加密保护；同时，将块分类矩阵做为图像加密密钥的一部分，进一步降低加密图像内容泄露的可能性；信息隐藏时，根据待隐藏信息的作用将其分为公开、授权和私密三类，用不同加密方法实现不同等级的保护。信息提取时，只要获得相应授权就能正确提取信息，没有隐藏密钥很难得到私密信息；图像解密时，只需加密密钥，就可以得到与原始图像相同的解密图像。算法实现简单，隐写容量大。

摘要： 本发明涉及一种带有可逆信息隐藏功能的可逆肤色平滑方法及其原始图像恢复方法，与现有技术相比解决了隐藏信息易发现、肤色平滑处理不可逆的缺陷。本发明包括以下步骤：原始图像的获取；秘密信息的隐藏；肤色区域的提取；可逆肤色平滑处理。本发明实现了肤色平滑的行为隐藏效果，即在以一幅具有高视觉质量特性的人脸美化图来隐藏原始内容且隐藏信息和肤色平滑均可逆，减少了攻击者对载密图像的注意与怀疑，降低了载密图像被攻击的可能性，从而进一步提高图像的安全性。

摘要： 一种基于分类置乱和隐藏信息分级的加密域可逆信息隐藏方法，它通过块分类可变像素和固定像素，并分类置乱可变像素和固定像素为加密图像预留隐藏空间；图像加密时，将图像分为可变像素和固定像素并分别以像素为单位进行按位异或和置乱加密，实现对像素值和像素位置加密保护；同时，将块分类矩阵做为图像加密密钥的一部分，进一步降低加密图像内容泄露的可能性；信息隐藏时，根据待隐藏信息的作用将其分为公开、授权和私密三类，用不同加密方法实现不同等级的保护。信息提取时，只要获得相应授权就能正确提取信息，没有隐藏密钥很难得到私密信息；图像解密时，只需加密密钥，就可以得到与原始图像相同的解密图像。算法实现简单，隐写容量大。

摘要： 本发明公开了一种兼顾可逆性和鲁棒性的视频密文域可逆信息隐藏方法，包括以下步骤：解析原始视频，获取原始视频的I帧量化离散余弦变换(QDCT)系数和P帧QDCT系数；将I帧QDCT系数的每个DCT块的部分交流系数，进行Logistic混沌置乱加密；通过流密码，将I帧剩余非零QDCT系数和P帧剩余非零QDCT系数进行符号加密后，重新编码，生成加密码流；对加密码流进行鲁棒嵌入和可逆嵌入后，生成加密载秘码流；解析加密载秘码流，获取原始视频；本发明利用辅助信息在I帧中提取出标签信息并恢复原始载体，从而达到同时兼顾可逆性和鲁棒性的目的。

摘要： 本发明涉及一种带有可逆信息隐藏功能的可逆肤色平滑方法及其原始图像恢复方法，与现有技术相比解决了隐藏信息易发现、肤色平滑处理不可逆的缺陷。本发明包括以下步骤：原始图像的获取；秘密信息的隐藏；肤色区域的提取；可逆肤色平滑处理。本发明实现了肤色平滑的行为隐藏效果，即在以一幅具有高视觉质量特性的人脸美化图来隐藏原始内容且隐藏信息和肤色平滑均可逆，减少了攻击者对载密图像的注意与怀疑，降低了载密图像被攻击的可能性，从而进一步提高图像的安全性。

摘要： 本发明公开了一种JPEG图像的可逆信息隐藏算法，包括对JPEG图像进行解码；生成量化DCT系数的预测误差；获取适合嵌入的频带以及预测误差块；嵌入秘密信息并生成载密图像和加密的附加信息；接收方解密附加信息并对载密图像进行解码；提取秘密信息并恢复原始载体图像。本发明的有益效果为提出了一种JPEG图像的可逆信息隐藏算法，并设计了一种利用相邻像素值的DCT系数预测方法，在该预测方法下可以同时将量化AC系数和量化DC系数作为宿主。除了可以同时利用两者的信息冗余外，本预测方法还利用预测误差的思想提高了部分AC系数的嵌入容量。此外，本发明还设计了一种利用梯度下降思想的嵌入位置选择策略，显著提升了载密图像的视觉质量的同时减少了文件增量。

摘要： 本发明公开一种基于奇异值分解的两阶段图像鲁棒可逆信息隐藏方法，包括嵌入水印和提取水印，其中提取水印时，按照图像是否受到攻击，采用不同的方式进行水印提取。本发明通过奇异值的分解将水印嵌入在受到攻击也不会轻易改变的S矩阵中的最大值上，与经典的鲁棒可逆信息隐藏算法相比，可以有效抵抗JPEG攻击、高斯滤波、缩放等恶意攻击。除此之外，设计的改进量化水印算法，对S值进行取整，有效减小第二阶段嵌入的辅助信息，利用第一阶段的量化误差和水印误差作为第二阶段嵌入的辅助信息，提高可逆嵌入量的可行性。本发明可应用于版权保护、图像保护等诸多领域，具有广泛的应用前景。

摘要： 基于最近邻像素预测的可分离加密域可逆信息隐藏方法，属于信息隐藏技术领域，具体方法为：内容的所有者首先对原始图像进行预处理，并通过动态标记2×2块内的误差区间最大限度地空出冗余空间，然后利用流密码对处理后的图像进行加密；信息隐藏者获得含冗余空间的加密图像后，在不知道原始图像内容的情况下，根据隐藏密钥，在空出的冗余空间中利用位替换的方式直接嵌入附加信息；接收者根据其所持有密钥的不同，可分离地完成附加信息提取和原始图像恢复的操作。实验结果表明，与现有的几种同类算法相比，本发明提出的算法具有更高的嵌入容量，尤其对于纹理不太复杂的图像，嵌入容量性能提升显著。

摘要： 本发明提出一种基于块选择策略和像素值排序的可逆信息隐藏方法及装置，其中包括，将原始图像进行分块得到分块后的图像，对所述分块后的图像进行重排像素并计算误差以得到误差序列，根据所述误差序列，按照像素值进行分类生成位置图；收集背景像素并计算波动值以生成波动值集合；根据所述波动值集合，对每一个可嵌入误差进行数据嵌入，得到携带秘密数据的图像；将辅助信息和所述位置图作为附加信息嵌入所述携带秘密数据的图像，得到最终隐藏信息的图像。

摘要： 本发明公开了一种高光谱图像可逆信息隐藏方法及系统，所述方法包括以下步骤：对预选取的载体图像进行防上溢/下溢操作，并记录用于载体图像恢复的位置图信息；将处理后的载体图像进行不重叠的分块，获得多个像素块；并设定复杂度阈值；依次将每个像素块中的像素排序，得到每个块的待预测的像素；计算待预测像素的复杂度，根据复杂度与复杂度阈值的关系，依次指导每个像素的嵌入操作；将解码所需的辅助信息嵌入图像中。本发明可提高基于预测的可逆信息隐藏算法的嵌入性能，并通过实验验证了该方法的有效性。