基于混沌密钥的小波数字水印方法

提出一种基于混沌密钥的小波数字水印方法。该方法在现有的混沌数字水印系统基础上 ,增加一个混沌映射作为私有密钥来克服有限字长效应和提高算法的抗破译性。嵌入水印时 ,将原始图像进行四层小波分解 ,利用人类视觉系统 (HVS)特性 ,选择中频系数与混沌水印序列相加 ,进行取模运算后再嵌入到混沌映射模型中进行迭代。检测时 ,利用相应的混沌映射模型生成混沌水印序列 ,并与原始水印序列进行相关检测。研究结果验证了本文方法的有效性 ,并证明能比单一混沌系统提供更好的抗破译性能     

一种抗SPA隐写分析的图像隐写策略

针对SPA隐写分析算法,从理论上分析了F1替换和F-1替换对图像统计量的相反作用,对可以抵抗SPA分析的F1替换和F-1替换的理想嵌入比例关系进行推导,在此基础上提出一种抵抗SPA分析的图像隐写策略,实现了基于误差校正的图像隐写算法。该算法根据混沌映射产生随机位置序列来确定秘密信息的嵌入位置。首先按照F1替换和F-1替换等比率随机嵌入秘密信息,然后对载密图像嵌入秘密信息的长度进行估计,并以误差校正的方式调整F1替换和F-1替换的嵌入比例,最后按照理想嵌入比例将秘密信息随机嵌入在载体图像中。仿真实验结果表明,该算法原理清晰,能够有效抵抗SPA隐写分析,安全性高。同时,对载体图像修改少,嵌入秘密信息的载体图像视觉质量好,提取秘密信息简单。     

基于Arnold变换和块匹配的灰度水印嵌入算法

提出了一种Arno1d变换和DCT相结合的灰度水印嵌入算法.该算法以灰度图象作为水印,用Arnold变换对灰度图象进行预处理;对作为承载信息的原始图象做分块离散余弦变换.在此基础上,利用DCT系数之间的关系,以块匹配的方式嵌入到承载图象中.该算法实现的水印图象透明性好,并具有一定的鲁棒性.     

一种基于音频内容的NDCT域脆弱音频水印算法

针对音频信号内容完整性鉴定的需要,提出基于音频内容的非均匀离散余弦变换的脆弱音频水印算法。算法中水印通过量化音频三级小波近似分量的平均值而产生,并对三级小波近似系数做非均匀离散余弦变换NDCT,将生成的水印通过量化的方法嵌入到NDCT域第2个系数(即首个交流系数)上。非均匀离散余弦变换的频率采样点由密钥控制的混沌产生,提高了水印系统的安全。仿真实验表明:提出的算法对MP3有损压缩、滤波、重采样、量化等信号处理操作十分敏感,对恶意的替换操作等非同步攻击能够报警并能做出篡改定位。     

基于音频内容的混合域脆弱水印算法

提出一种用于内容认证的脆弱音频水印算法.与以往的脆弱音频水印算法相比,不采用二值图像作为脆弱水印,而是基于音频内容,利用奇异值分解生成脆弱水印.水印嵌入在离散小波变换和离散余弦变换构成的混合域.仿真实验表明,该算法具有很好的不可感知性,并且对有损压缩、添加噪声、重量化等操作具有很强的敏感性,同时能够对替换等恶意篡改做出报警并确定篡改位置.     

降低文件增长和失真的零系数JPEG图像可逆信息隐藏

零系数嵌入能有效提高基于直方图平移的JPEG图像可逆信息隐藏(RDH)的嵌入容量，但会产生较大的文件增长和视觉失真。在研究零系数嵌入频率选择和块选择策略的基础上，提出一种能有效降低文件增长和失真的零系数JPEG图像RDH算法。首先分析零系数嵌入对中间符号零游程长度的影响，得到在不同频率下零系数嵌入的模拟文件增量，并定义用于零系数嵌入频率选择的模拟单位文件增量；然后把用于块选择的块平滑度函数定义为两个恒定特征的加权和，分析讨论零系数嵌入的两个恒定特征选取、处理及其权重选取策略；最后设计一种能降低文件增长和失真的零系数JPEG图像RDH算法。实验结果表明：与非零嵌入算法相比，零系数的嵌入容量可增加8～17倍，算法的视觉质量平均可增加1.2～2.5 dB,尤其对于较小的质量因子；与现有零系数嵌入算法相比，算法的视觉质量平均增加1.8～2.3 dB,单位文件增量平均减少0.22～0.36。     

基于灰度特征码映射匹配修正的大容量图像隐写算法

研究在宿主图像内以最小比特修改量实现最大秘密信息嵌入的映射匹配隐写技术中映射关系建模问题。首先在分析既有映射匹配算法EMD算法、GLM算法基础上,进一步将二进码流的嵌入模型化为像素灰度特征码的映射匹配修正过程,并讨论了灰度特征码的映射匹配规则;随后由此提出一种采用两位灰度特征码直接映射匹配,每像素至多修正两个LSB比特位的大容量图像隐写算法:GLC3M算法。实验与理论分析结果表明,相比EMD算法、GLM算法而言,在PSNR值大于44dB的条件下,其容量比GLM算法多1倍,比EMD算法多0.7倍,并且能够有效抗击直方图差异比较与RS等隐写分析攻击。     

基于基音周期的语音内容认证算法

针对采用二值图像作为水印的数字水印算法所存在的安全缺陷,提出了一种基于语音特征生成半脆弱水印的内容认证算法。首先,将基音周期生成的半脆弱水印嵌入在每帧语音第1部分的离散小波变换(DWT)和离散余弦变换(DCT)构成的混合域;之后结合语音统计均值稳定特性及同步码技术,选取稳健的16位同步码作为同步标记,通过量化每帧语音第2部分的样本统计均值嵌入同步码。实验表明,该算法具有很好的不可感知性,对添加噪声、重量化等常规信号处理具有一定的鲁棒性,同时能够准确定位剪切、插入等恶意攻击的篡改位置。     

基于多个非线性映射模型的单向Hash函数算法研究

鉴于单个混沌映射模型构成的单向Hash算法的安全性差、易被预测等问题,本文提出了基于多个非线性映射模型的单向Hash函数算法.即在构建产生多种混沌序列的多个混沌映射模型的基础上,根据切换策略在明文信息的不同位置产生不同的混沌序列,并用线性变换后的信号信息对混沌参数进行调制来构造单向Hash函数.通过仿真进行该算法的单向性、运算速度、碰撞等性能分析.研究结果表明: 较基于单一混沌映射的Hash函数而言,该算法具有实现简单、运算速度快、抗碰撞性能好等优点,具有一定的应用价值.     

基于混沌理论的铁路客货运量预测研究

应用混沌理论的相空间重构方法,分析与铁路运量相关的12组时间序列,分别计算它们的嵌入延迟时间、嵌入维数、关联维数、最大Lyapunov指数等混沌统计量,并以此为依据判断12组时间序列的混沌特性。结果显示:铁路客货运量及周转量不具有混沌特性,对应的4组时间序列不是混沌的;铁路客货运量、周转量的增量及增长率都具有明显的混沌特性,它们对应的8组时间序列是混沌的。在识别是否混沌的基础上,应用基于最大Lyapunov指数预测方法,对铁路客货运量、周转量进行预测检验及预测结果分析。