Lee等人(LEE C F,CHEN H L.A novel data hiding scheme based on modulus *** Journal of Systems and Software,2010,83(5):832-843)提出了一种基于模函数的数据隐写方法,在图像质量可接受的情况下,每个像素的最大嵌入容量为4位二进...
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Lee等人(LEE C F,CHEN H L.A novel data hiding scheme based on modulus *** Journal of Systems and Software,2010,83(5):832-843)提出了一种基于模函数的数据隐写方法,在图像质量可接受的情况下,每个像素的最大嵌入容量为4位二进制数。但是当每个像素的嵌入量为4位时,隐写图像的质量较差,容易引起攻击者的注意。对该方法进行了改进,缩小了像素改变的范围。理论分析及模拟实验表明,改进方法不但保留了原方法的各种优点,而且使PSNR值增加1.5～3.5 dB,提高了隐写图像的视觉不可见性及抵御RS攻击的能力。
信息隐藏是信息安全研究的重要方面之一,而隐写术作为信息隐藏的一个主要分支,越来越受到国内外科研人员的关注。隐写术利用载体中的冗余信息嵌入秘密对象,以此实现秘密信息的安全传输。论文主要研究基于模函数和像素值差分的隐写算法,研究的目的是在保持较好图像质量的前提下,提高信息的嵌入容量。论文的主要研究内容如下：
(1)分析了基于模函数的隐写算法,用该算法在图像中嵌入信息后,像素的改变范围较大。针对其不足提出改进的算法,采用新的像素集生成方法,使多数像素的改变范围从[0,2n-1]变为[0,2n-1]。实验从不可感知性、嵌入容量和安全性方面对原方法和改进方法进行比较,所提方法在保持相同嵌入容量的情况下,有效提高了隐秘信息的不可感知性和抵御RS (Regular Singular)攻击的能力。
(2)研究了基于像素值差分(Pixel Value Difference, PVD)的隐写算法,此算法在嵌入数据之前需要对像素进行溢出检查,避免嵌入数据后的像素大于255或小于0。论文从理论上推导并验证像素溢出检查方法的正确性。对该算法分析后进行了实验,给出Lena等图像在不同嵌入容量下的峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR)。
(3)在基于像素值差分的隐写算法中,像素对之间的差值可以分为R1～R6六个区域,根据像素差值所属的区域决定嵌入的数据量。实验证明,像素对之间的差值大部分属于R1和R2区域。因此,为了提高嵌入量,可以将该方法与改进的模函数方法进行结合。选用改进方法在像素差值属于R1和R2区域的像素中嵌入秘密信息,每个像素嵌入3位数据,而在像素差值属于其它区域的像素中仍然采用像素差分方法。选取Lena、Elaine、Peppers、Baboon四幅图像进行实验,论文详细分析了四幅图像的嵌入容量变化。实验结果表明,所提方法大大提高了嵌入容量,图像的质量有所下降,但在人眼所接受的范围内。
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