运用小波变换的JPEG图像隐藏信息检测研究

论文摘要

互联网的飞速发展使网络安全问题变得越来越重要,国家863计划"网上信息安全综合分析与监控系统"着眼于通过技术手段和政府监管相结合,制定一套符合我国国情并与国际接轨的国家信息内容安全体系架构。本文是该课题的一个部分,对互联网中的图像进行隐写分析,判断其中是否包含秘密信息,以防止不法分子利用图像隐匿技术通过互联网传递秘密信息。本文研究的是针对图像频率域隐匿技术的通用隐写分析方法,主要内容如下:论文首先介绍了信息隐藏技术的发展现状和课题提出的背景,论述了对互联网上图像进行隐写检测的必要性。并从信息隐藏的定义、分类、特点和框架等方面对信息隐藏技术的基本原理作了介绍。接着,论文详细分析了基于图像的隐匿技术,主要从空间域图像隐匿技术和频率域图像隐匿技术两个方面展开讨论,介绍了常见隐匿技术的算法原理和特点,特别对几种常用的JPEG图像隐匿技术JSteg、OutGuess、F5等作了详细的研究。然后从图像空间域隐写分析技术、频率域隐写分析技术和通用隐写分析技术三个方面深入研究了常见隐写分析技术的原理及特点,分析了现有特定隐写分析和通用检测这两大类隐写分析技术各自的不足和优点。在前面分析研究的基础上本文提出了一种应用小波变换基于YCbCr图层高阶统计量的JPEG图像通用隐写分析算法,该算法不局限于某种特定的隐匿算法。由于JPEG的图片使用的是YCbCr颜色模型,而不是计算机上最常用的RGB颜色模型,所以若仍在RGB色彩层上构造高阶统计量,必然会淡化隐写后图像的特征,所以本文提出在YCbCr色彩层上处理高阶统计量,取得了较好的检测正确率。最后论文总结了所做的主要工作,并展望了今后的研究方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 信息隐藏技术发展现状
• 1.3 课题的提出
• 1.4 本文内容安排
• 第二章 信息隐藏技术基本原理
• 2.1 信息隐藏的定义
• 2.2 信息隐藏的特点
• 2.3 信息隐藏的重点发展方向
• 2.4 信息隐藏的分类
• 2.5 信息隐藏的框架
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于图像的隐匿技术
• 3.1 概述
• 3.2 图像空间域隐匿技术
• 3.2.1 原始图像的LSB 嵌入法
• 3.2.2 调色板图像的LSB 嵌入法
• 3.3 图像频率域隐匿技术
• 3.3.1 DFT 域中的信息隐匿
• 3.3.2 DCT 域中的信息隐匿
• 3.3.3 小波域中的信息隐匿
• 3.4 其他基于图像的隐匿技术
• 3.4.1 量化和抖动
• 3.4.2 统计隐匿技术
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于图像的隐写分析技术
• 4.1 概述
• 4.2 空间域隐匿图像的隐写分析
• 4.2.1 直方图攻击法
• 4.2.2 RS 分析法
• 4.2.3 TAP 检测算法
• 4.2.4 基于差分直方图的检测
• 4.2.5 RQP 检测算法
• 4.2.6 GIF 图像LSB 信息伪装的检测算法
• 4.3 频率域隐匿图像的隐写分析
• 4.3.1 直方图攻击检测法
• 4.3.2 OutGuess 隐匿图像的检测
• 4.3.3 F5 隐匿图像的检测
• 4.4 通用的隐写分析技术
• 4.4.1 基于高阶统计量的通用隐写分析方法
• 4.4.2 基于图像质量矩阵的通用隐写分析方法
• 4.4.3 JPEG 隐匿图像的通用检测方法
• 4.4.4 基于人工神经网络的检测方法
• 4.4.5 基于人工免疫系统的检测方法
• 4.4.6 小波域数据隐藏的隐写检测
• 4.5 现有工作基础
• 4.5.1 Stegdetect 检测系统研究与分析
• 4.5.2 JPEG 图像隐写实用检测系统研究与分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 运用小波变换的JPEG 图像隐藏信息检测方法
• 5.1 图像隐写检测原理
• 5.1.1 在JPEG 图像YCbCr 色彩层上处理
• 5.1.2 采用小波变换
• 5.2 图像频率域隐写检测模型
• 5.2.1 提取小波高阶统计量
• 5.2.2 检测模型
• 5.3 仿真实验以及结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间参加的课题与项目
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文