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通信学报 2015年第9期36卷 13-25页

作者：刘九芬韩涛田雨果刘文彬信息工程大学河南郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450001 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093

为了提高密文图像上的可逆数据隐藏方法的性能,在加密前处理图像以获得数据嵌入空间。首先,分析了在解压缩分块上进行可逆嵌入的可行性;其次,计算了成功恢复解压缩分块的理论概率;最后,提出了基于解压缩分块的密文图像可逆数据隐藏算法... 详细信息

为了提高密文图像上的可逆数据隐藏方法的性能,在加密前处理图像以获得数据嵌入空间。首先,分析了在解压缩分块上进行可逆嵌入的可行性;其次,计算了成功恢复解压缩分块的理论概率;最后,提出了基于解压缩分块的密文图像可逆数据隐藏算法,主要过程包括预处理、加密、数据嵌入、数据提取与图像恢复。从图像恢复错误率、嵌入容量和PSNR这3个方面与3种已有方法进行对比,表明所提方法实现了数据提取和图像解密在操作上的完全分离,且图像恢复错误率更低,嵌入容量更大,PSNR更高。

关键词：重复压缩可逆数据隐藏图像加密隐私保护差分扩展

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图像隐藏信息提取攻击与密文域可逆数据隐藏

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作者：刘文彬解放军信息工程大学

学位级别：硕士

隐写分析已成为维护国家安全、社会稳定的重要技术手段。目前隐写分析领域的成果主要集中于隐写信息的存在性检测。而提取隐藏信息(即提取攻击)对电子辩论中有效取证、信息战中获取重要信息起决定性作用,也是隐写分析领域亟需发展的研... 详细信息

隐写分析已成为维护国家安全、社会稳定的重要技术手段。目前隐写分析领域的成果主要集中于隐写信息的存在性检测。而提取隐藏信息(即提取攻击)对电子辩论中有效取证、信息战中获取重要信息起决定性作用,也是隐写分析领域亟需发展的研究方向。本文从隐写定位和隐写密钥还原两个方面对提取攻击展开研究。在研究提取攻击基础上,本文对密文域可逆数据隐藏也进行了一些探索。可逆数据隐藏在医疗诊断、法庭取证等实际应用中具有重要使用价值。而基于加密图像的可逆数据隐藏不仅能实现可逆数据隐藏的功能,而且能对图像内容进行隐私保护,有较为广阔的应用前景。本文主要研究成果如下:1.提出一种针对空域随机LSB(Least Significant Bit)替换隐写的定位方法。首先,分析LSB替换隐写对载体的修改过程,得到每个位置上WS(Weighted Stego-Image)残差的分布。然后,根据每个位置上的WS残差的计算值和分布中的理论值判断该位置是否为修改位置。最后,综合多幅载密图像对修改位置的判断,提出一种定位算法。实验结果表明:该方法能有效地对空域随机LSB替换隐写进行定位,且相对于目前已有方法具有以下优势:1)在嵌入率较小时定位效果更好;2)定位效果稳定,对图像来源没有要求;3)简单易行,计算复杂度更低。2.提出一种针对空域随机LSB隐写(包括LSB替换隐写和LSB匹配隐写)的隐写密钥还原方法。首先,研究不同隐写路径生成模式,分析不同路径生成模式对隐写密钥还原的影响。然后,在定位修改点的基础上计算合适的测试路径长度和阈值,以降低密钥还原的计算复杂度。最后,提出一种密钥还原算法,指出该算法适用的路径生成模式,并给出在已知载体、载体重复使用和解压缩图像作为载体三种情况下的实验结果。实验结果表明:相对于已有方法,该方法具有更大的适用范围。3.提出一种基于重复压缩的密文图像可逆数据隐藏方法。该方法在加密前处理图像以获得数据嵌入空间,实现数据提取和图像解密在操作上的完全分离。首先,分析在解压缩分块上进行可逆嵌入的可行性。其次,计算成功恢复解压缩分块的理论概率。最后,提出基于解压缩分块的密文图像可逆数据隐藏方法,主要过程包括预处理、加密、数据嵌入、数据提取与图像恢复。实验结果表明:相对于三种已有的密文域可逆数据隐藏方法,该方法的图像恢复错误率更低,嵌入容量更大,PSNR更高。

关键词：隐写分析提取攻击隐写定位密钥还原重复压缩可逆数据隐藏图像加密

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