图像隐写分析技术的研究

论文摘要

随着计算机技术和网络多媒体技术的飞速发展,信息安全越来越受到人们的关注。隐写分析技术作为信息安全研究领域新的分支,主要对隐蔽信道中载体信息进行有效的检测,为信息安全的发展注入了新的活力。特别是美国发生9.11事件以来,隐写分析更加受到重视,它对国家、国防以及军事安全方面起到极其重要的作用。隐写分析技术近几年发展非常迅速,为信息检测提供了比较成熟的方案。因此,隐写分析具有较高的学术研究价值和广泛的应用价值。本文首先介绍了信息隐藏和隐蔽通信的基本理论及发展现状,然后介绍了隐写术和隐写分析的概念、相互关系、理论模型和应用领域,尤其重点分析了隐写分析技术的研究现状和存在的问题。在以上分析的基础上,本文重点围绕通用隐写分析技术展开研究工作,取得了一些有价值的研究成果。本文主要成果性工作包括:(1)通过研究图像在隐写前后DCT系数的变化,提出了一种基于DCT系数和支持向量机(SVM)的图像隐写分析算法。该算法首先引入图像预测技术,然后对图像DCT系数建立Gaussian模型,根据最大似然函数法预测Gaussian分布参数,进一步计算参数的均值和方差作为统计特征向量进行分类。(2)研究图像空域矩和频域矩的概念及相互关系,引进特征缩放技术,提出了图像小波系数高阶统计特征缩放的通用隐写分析算法。该算法首先统计小波系数的直方图,然后计算直方图的频域矩,同时对矩特征进行缩放处理,将缩放后的特征作为分析特征参与分类。(3)分类器的设计。通过分析分类器的性能以及特征向量的有效性,在分类过程中使用支持向量机分类器,并与“最近邻”分类器的分类结果进行了比较和分析,实验取得了很好的效果。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 引言
• 1.1 多媒体信息安全
• 1.2 隐写分析技术
• 1.3 本文的主要内容安排
• 2 信息隐藏技术与隐蔽通信
• 2.1 信息隐藏研究内容
• 2.2 信息隐藏原理模型
• 2.3 信息隐藏分类
• 2.4 信息隐藏发展现状
• 2.5 隐蔽通信技术
• 2.6 本章小节
• 3 隐写术与隐写分析技术
• 3.1 隐写术介绍
• 3.1.1 隐写术基本原理
• 3.1.2 隐写系统的安全性分析
• 3.1.3 隐写术的发展历史
• 3.1.4 隐写术的主要应用领域
• 3.2 隐写分析技术
• 3.2.1 隐写分析可行性及在信息隐藏领域的地位
• 3.2.2 隐写分析的基本原理
• 3.2.3 隐写分析技术指标
• 3.2.4 隐写分析技术分类
• 3.2.5 隐写分析技术研究现状
• 3.3 专有隐写分析算法
• 3.3.1 空域LSB隐写术和隐写分析
• 3.3.2 基于视觉特性隐写与隐写分析
• 3.4 本章小结
• 4 基于图像DCT系数Gaussian模型的通用隐写分析
• 4.1 基于特征分类技术的图像隐写分析
• 4.1.1 空间域特征─图像梯度能量
• 4.1.2 变换域特征─Laplace参数统计方差
• 4.2 基于DCT系数统计特性和SVM的图像通用隐写分析
• 4.2.1 特征向量分析
• 4.2.2 特征向量提取
• 4.2.3 支持向量机工作原理
• 4.2.4 基于四维特征向量的隐写分析算法
• 4.2.5 实验结果与分析
• 4.3 本章小结
• 5 基于小波系数高阶统计特征缩放的通用隐写分析
• 5.1 图像统计矩特征
• 5.1.1 图像空域矩─PDF（Probability Density Function）矩
• 5.1.2 图像频域矩─CF（Characteristic Function）矩
• 5.1.3 图像直方图PDF矩和CF矩比较
• 5.2 基于小波系数高阶统计特征缩放的通用隐写分析
• 5.2.1 算法流程图
• 5.2.2 特征提取过程
• 5.2.3 实验结果与分析
• 5.3 小结
• 6 总结与展望
• 参考文献
• 个人简历及硕士期间完成的论文
• 学位论文数据集