基于频域分区的数字图像通用隐写分析

摘要

互联网技术在不断发展的同时，信息安全问题也显得愈为重要。信息隐藏技术作为信息安全领域的重要研究课题一直为人们所关注。隐写技术是信息隐藏的重要研究方向，它是将需要传输的秘密信息隐藏于看似无关的数字载体中，且不被第三者发现或截取，以达到秘密通信的目的。而隐写分析技术是对嵌入的秘密信息进行检测和提取，防止有害信息的传输给国家和人民带来损失，具有现实意义。本文主要研究的是以JPEG图像为载体的隐写分析技术。
　　目前，隐写分析技术可以分为两大类:一是特定隐写检测技术，二是盲检测技术。其中，数字图像盲检测技术具有更强的通用性。本文研究的是针对DCT域隐写算法的盲检测技术。文章首先对隐写系统与隐写分析系统做了简单概述，然后介绍了采取图像的四叉树分割和图像块分类对图像进行频域分区预处理，最后将同类图像块作为一类子图像。同时回顾和分析了隐写算法中的经典提取特征。在特征提取的基础上，研究了特征校准的原理以及提出基于插值法实现的亚像素校准的方法，通过与较为经典的校准方法进行的对比实验，结果表明本文提出的特征校准方法能够有效提高特征的区分度，从而提高隐写分析算法的检测效果。本文采取从子图像中提取DCT域特征并进行加权取平均的方式得到最终特征，该方法可以将图像纹理较为复杂且对嵌入信息敏感的部分与纹理平坦部分区别开来，对纹理复杂区域的特征增加在最终特征中的比重，这样可以提高特征的区别度，最后将得到的特征利用BP神经网络分类器训练特征向量，从而完成隐写图像的辨别和分类。仿真实验表明，本文提出的方法在针对频域隐写算法以及多种算法情况下的分类均取得了良好的分类效果，且提升了算法的运行速率。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 隐写与隐写分析概述

1．2．1 隐写系统概述

1．2．2 隐写分析系统概述

1．3 隐写课题研究现状

1．3．1 数字图像隐写术

1．3．2 数字图像隐写分析

1．3．3 隐写技术准则

1．4 本文研究内容

1．5 论文组织结构

第二章 基于频域的JPEG图像预处理

2．1 JPEG图像

2．2 图像纹理复杂度

2．3 JPEG图像预处理

2．3．1 四叉树分割

2．3．2 图像块分类

2．3．3 性能比较

2．4 通用盲检测的特征提取

2．4．1 直方图

2．4．2 共生矩阵

2．4．3 DwT域特征

2．5 本章小结

第三章 基于亚像素的特征校准研究

3．1 特征校准

3．2 校准技术的分析

3．2．1 标记方法

3．2．2 校准技术的几种情形

3．3 裁剪校准

3．4 基于亚像素校准的隐写分析

3．4．1 亚像素

3．4．2 亚像素实现方法

3．4．3 性能比较

3．4．4 基于改进的插值法亚像素校准

3．5 检测性能分析

3．6 本章小结

第四章 基于频域分区的图像隐写盲检测技术研究

4．1 引言

4．1．1 图像分类特征提取

4．1．2 基于频域分区隐写分析系统概述

4．2 算法设计

4．2．1 特征提取

4．2．2 分类器选择

4．3 算法流程

4．4 结果及分析

4．4．1 算法检测性能

4．4．2 多种算法二分类的检测效果

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 对本文工作的总结

5．2 展望

参考文献

攻读学位期间的科研成果

致谢