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基于隐写噪声深度提取的JPEG图像隐写分析

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西安电子科技大学学报 2023年第4期50卷 157-169页

作者：范文同李震宇张涛罗向阳中国人民解放军战略支援部队信息工程大学网络空间安全学院河南郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450001 河南省网络空间态势感知重点实验室河南郑州450001 常熟理工学院计算机科学与工程学院江苏常熟215500

当前基于深度学习的隐写分析方法检测效果受限于其获取的隐写噪声的精确度。为了获取更加准确的隐写噪声,提高隐写分析的准确率,提出了一种基于隐写噪声深度提取的JPEG图像隐写分析方法。首先,设计了隐写噪声深度提取网络,通过有监督的... 详细信息

当前基于深度学习的隐写分析方法检测效果受限于其获取的隐写噪声的精确度。为了获取更加准确的隐写噪声,提高隐写分析的准确率,提出了一种基于隐写噪声深度提取的JPEG图像隐写分析方法。首先,设计了隐写噪声深度提取网络,通过有监督的学习方式使网络能够准确地提取载秘图像中包含的隐写噪声;而后,利用设计的模型评价指标选择最优的隐写噪声提取网络;最后,根据隐写噪声的特点设计分类网络,实现载秘图像的检测,并将分类网络与隐写噪声深度提取网络融合得到最终的检测网络。实验在两个大规模的公开数据集(BOSSBase和BOWS2)上进行,针对两种自适应JPEG图像隐写方法(J-UNIWARD和UED-JC)在多个不同嵌入率和图像质量因子条件下构建的载秘图像进行检测。实验结果表明,该方法的检测准确率较性能第二的方法分别提高了约2.22%和0.85%。文中方法通过提取更加准确的隐写噪声,减少了图像内容对隐写分析带来的影响,相比于典型的基于深度学习的JPEG图像隐写分析方法,取得了更好的检测效果。

关键词： JPEG图像隐写分析隐写噪声卷积神经网络深度学习

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基于隐写噪声刻画的JPEG图像隐写分析技术研究

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基于隐写噪声刻画的JPEG图像隐写分析技术研究

作者：范文同战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

隐写术通过将秘密信息嵌入在普通图像、视频等多媒体文件中形成隐秘载体,并利用公开信道传输实现隐蔽通信,这为不法分子实施密谋勾连、数据盗窃、恶意攻击等犯罪活动提供了便利。隐写分析技术的目标是发现和检测隐秘载体、追踪非法隐蔽... 详细信息

隐写术通过将秘密信息嵌入在普通图像、视频等多媒体文件中形成隐秘载体,并利用公开信道传输实现隐蔽通信,这为不法分子实施密谋勾连、数据盗窃、恶意攻击等犯罪活动提供了便利。隐写分析技术的目标是发现和检测隐秘载体、追踪非法隐蔽通信行为、获取通过公开信道传输的秘密信息。现如今JPEG图像凭借其应用广泛性和信息冗余性成为了常用的隐秘载体,因此开展JPEG图像隐写分析方法的研究,对保障国家机密、商业情报和个人隐私有着十分重要的现实意义。在JPEG图像隐写分析的过程中,隐写噪声提取的准确度对隐写分析算法的检测准确率起决定性作用,同时能够为隐写方法辨别、嵌入率判断和嵌入位置分析等任务提供理论和技术支撑。然而现有方法存在难以准确提取高质量图像中的隐写噪声和难以准确识别图像中的隐写噪声区域等问题,检测准确率较低。为此,本文开展了基于隐写噪声刻画的JPEG图像隐写分析技术研究,通过分析隐写噪声特点,从提高隐写噪声提取准确度和增强隐写噪声区域识别能力两个角度开展研究工作。论文的主要工作和创新点如下:1、现有方法没有为隐写噪声的提取设定优化目标,在检测高质量图像时提取的隐写噪声包含了大量的冗余信息,隐写噪声提取的准确度不足。为此,本文提出了一种基于隐写噪声深度提取的JPEG图像隐写分析方法。该方法采用有监督的训练策略为设计的隐写噪声提取网络设定优化目标,以此抑制冗余信息的影响,提高隐写噪声提取的准确度;提出了一种指导隐写噪声深度提取网络的模型评价指标,获取兼具准确度和区分度的隐写噪声,提高检测的准确率。针对两种自适应JPEG图像隐写算法J-UNIWARD和UEDJC,在BOSSBasev1.01和BOWS2这两个大规模的公开数据集上的实验结果表明,与SRNet和J-Xu Net这两种经典方法相比,本章方法可以取得更好的检测效果,检测准确率分别最多提高5.24%和13.18%。而当图像质量因子高时,与EWNet和CSANet这两种最新的方法相比,本章方法的整体检测效果要更好,检测准确率分别最多提高2.22%和3.79%。2、隐写噪声在空间上的分布并不连续,现有方法在提取隐写噪声时,未能准确识别图像中隐写噪声的分布区域,隐写检测准确率较低。为此,本文提出了一种基于并行空洞卷积的自适应JPEG图像隐写分析方法。该方法通过并行空洞卷积模块增加网络的感受野,提高网络对隐写噪声区域的自适应能力;采用包含大卷积核的反向瓶颈模块获取更加丰富、准确的隐写噪声特征,提高检测的准确率。在BOSSBasev1.01和BOWS2这两个大型公开数据集上的实验结果表明,针对J-UNIWARD和UED-JC这两种自适应JPEG图像隐写算法,与EWNet和CSANet这两种最新方法以及SRNet和J-Xu Net这两种经典方法相比,本章方法的检测效果有了明显的提升。分别最多提高了6.25%、7.52%、12.56%和18.65%。最后,对全文工作进行了总结,并对下一步的研究方向进行了展望。

关键词： JPEG图像隐写分析隐写噪声深度学习卷积神经网络图像去噪

光通信系统中一种新颖的满秩QC-LDPC码的构造方法研究

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中国激光 2015年第10期42卷 138-143页

作者：林志国柏鹏范文同林晋福檀蕊莲空军工程大学装备管理与安全工程学院陕西西安710051

为使低密度奇偶校验(LDPC)码高效地应用于光通信系统中,针对光通信系统的传输特点,提出了一种新颖的基于循环置换矩阵和掩蔽矩阵构造满秩准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的方法。该方法定义了一类基矩阵,由基矩阵扩展出循环置换矩阵,... 详细信息

为使低密度奇偶校验(LDPC)码高效地应用于光通信系统中,针对光通信系统的传输特点,提出了一种新颖的基于循环置换矩阵和掩蔽矩阵构造满秩准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的方法。该方法定义了一类基矩阵,由基矩阵扩展出循环置换矩阵,构造出围长至少为8的校验矩阵;提出了掩蔽矩阵的设计规则,并利用设计的掩蔽矩阵对前面得到的校验矩阵进行变换,构造出围长至少为8的满秩QC-LDPC码。与多种不同的QC-LDPC码构造方法进行理论分析和性能仿真比较,结果表明,利用该方法构造出的LDPC码字是满秩的,具有严格的准循环特性和优异的纠错性能,且构造灵活。该方法构造的码字适用于光通信系统。

关键词：光通信准循环低密度奇偶校验码满秩基矩阵围长

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基于分布式补偿方法的载波频偏估计算法

电子测量与仪器学报 2019年第6期31卷 165-170页

作者：吴旭范文同胡富珍广西大学计算机与电子信息学院南宁540000 河南师范大学教育学院新乡453000

考虑突发通信系统中存在的导频开销有限和时频域同步算法复杂度高的问题,提出了一种基于分布式补偿的载波频偏估计算法。首先利用基于频域的周期图谱法对载波频偏进行粗估计并补偿到接收信号中,接着再利用基于时域的相关运算法对残留的... 详细信息

考虑突发通信系统中存在的导频开销有限和时频域同步算法复杂度高的问题,提出了一种基于分布式补偿的载波频偏估计算法。首先利用基于频域的周期图谱法对载波频偏进行粗估计并补偿到接收信号中,接着再利用基于时域的相关运算法对残留的载波频偏进行细估计。由于导频开销有限,频域估计所残留的载波频偏会很大,故利用分布式补偿的时域估计来实现更高的估计精度和导频利用率。仿真结果表明,该算法具有较好的估计性能和较低的复杂度以及良好的导频利用率。

关键词：周期谱图法相关运算法分布式补偿载波同步突发通信

混合信道下LDPC码稳定条件分析及度序列优化

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通信学报 2016年第9期37卷 168-174页

作者：孙康宁马林华茹乐范文同胡星黄绍城空军工程大学航空航天工程学院西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室解放军94626部队

在高斯噪声和随机删除同时存在的背景下,提出LDPC码度序列的稳定收敛条件,理论证明了高斯信道下阈值较高的度序列不适用于混合信道,并仿真验证了该结论。将随机粒子群算法和模拟退火算法相结合,不同删除概率下寻找到了一些高阈值混合信... 详细信息

在高斯噪声和随机删除同时存在的背景下,提出LDPC码度序列的稳定收敛条件,理论证明了高斯信道下阈值较高的度序列不适用于混合信道,并仿真验证了该结论。将随机粒子群算法和模拟退火算法相结合,不同删除概率下寻找到了一些高阈值混合信道的度序列,删除概率为40%时,度序列信噪比阈值最大可提高1.615 9 d B,适用于光记录、伴随窄带阻塞干扰的跳频通信等混合信道环境。

关键词：低密度奇偶校验码混合信道高斯近似随机粒子群优化模拟退火

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塔河油田电阻率泥浆侵入影响分析与校正

石油天然气学报 2009年第4期31卷 86-90页

作者：范文同章成广周红涛马勇油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 湖北荆州434023 中国石化西北油田分公司石油勘探开发研究院新疆乌鲁木齐830011

在钻井过程中,因泥浆和地层水矿化度不同,泥浆侵入必然会导致地层电阻率发生变化,这种地层环境的改变使测井所得的电阻率不能准确地反映地层特征。针对此问题,分析了地层电阻率受泥浆侵入效应的影响,并根据其侵入机理给出了时间推移数... 详细信息

在钻井过程中,因泥浆和地层水矿化度不同,泥浆侵入必然会导致地层电阻率发生变化,这种地层环境的改变使测井所得的电阻率不能准确地反映地层特征。针对此问题,分析了地层电阻率受泥浆侵入效应的影响,并根据其侵入机理给出了时间推移数值模拟与校正方法。通过对塔河油田相关井的处理表明,该方法是合理、可行的,它能有效地校正地层电阻率因泥浆侵入而造成的"失真",从而获得地层真电阻率。

关键词：泥浆侵入电阻率测井数值模拟侵入校正

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越南民主共和国抗战七周年

世界知识 1952年第34期 8-11页

作者：范文同越南民主共和国政府副总理

一九四五年九月二日越南民主共和国成立。在那一天,越南民主共和国政府在全越和全世界人民面前郑重地公佈了独立宣言: ‘法帝國主義逃跑,日本强盗投降,我國人民业已掙脫了近百年來法國殖民主義者所加诸我們身上的锁鍊而創立了独立的越... 详细信息

一九四五年九月二日越南民主共和国成立。在那一天,越南民主共和国政府在全越和全世界人民面前郑重地公佈了独立宣言: ‘法帝國主義逃跑,日本强盗投降,我國人民业已掙脫了近百年來法國殖民主義者所加诸我們身上的锁鍊而創立了独立的越南。我國人民也推翻了幾十世紀來的君主制度而締造了民主共和制度。‘因此,我們的越南臨時政府代表着越南全体人民,宣佈自即日起与法國脫離殖民地的关系,廢除法国与越南前所签订的一切條約,并取消法国在越南领土

关键词：人民民主制度民主共和越南北部日本法西斯三兰

基于裂缝精细评价和力学活动性分析的储层改造方案优选及其在博孜区块的应用

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中国石油勘探 2017年第6期22卷 47-58页

作者：张杨王振兰范文同郑子君李伟于银华滕起中国石油塔里木油田公司能新科(西安)油气技术有限公司

库车前陆盆地裂缝性致密砂岩储层具有超深超高压的特点,通过适当的改造策略,尽可能地激发天然裂缝的潜能是获得经济效益产能的关键。提出在精细储层裂缝评价和测井解释的基础上,进行天然裂缝的力学活动性研究,优选储层改造工艺。通过数... 详细信息

库车前陆盆地裂缝性致密砂岩储层具有超深超高压的特点,通过适当的改造策略,尽可能地激发天然裂缝的潜能是获得经济效益产能的关键。提出在精细储层裂缝评价和测井解释的基础上,进行天然裂缝的力学活动性研究,优选储层改造工艺。通过数值模拟和理论推导,指出除裂缝的倾角倾向以外,天然裂缝的有效性对其在改造中的力学活动性有明显的影响,并给出裂缝的剪切激活压力的计算方法;从钻井液漏失事件、成像测井参数定量分析、岩心分析、R/S变尺度分析等方面进行裂缝有效性的综合评价,提出了适合此类储层裂缝分类标准;根据天然裂缝力学活动性的分析结果,提出了有针对性的改造策略,即对3种不同裂缝发育特征的储层,可以分别优先采用体积酸压、缝网压裂和大规模加砂压裂等不同压裂改造策略。以此方法改良的储层改造方案,在库车西部博孜区块的实际井施工获得了理想效果,改造后产量较邻井提升显著,为该地区近千亿立方米储量的有效动用提供了理论依据和技术支持。

关键词：一体化方法裂缝有效性裂缝力学活动性压裂策略博孜区块