数字图像隐写分析研究

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1、：ＴＰ３９１中图分类号单位代号：１０２８０密级：学号：１１８２０１１４上洛大每馨博±学位论文ＳＨＡＮＧＨＡＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ题数字图像隐写分析研究目？作者余江学科专业信号与信息处理导师张新鹏教授—ＩＩ鑽完成日期２０１６年２月’，或．鮮缓辩畜ｍ坤‘■，Ｗｒ、哨－ｔ＇一‘Ｉ．．＞．．，．故上海大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合上海大学博：ｔ学位论文质量要求。答辩委员会签名：Ｊ主化去凌爲＾弓委

2、员：成Ｕｋ说路＾准證—歩畫＾嫌吓导师；占．分答辩日期：占原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己发表或撰写过的研究成果一工作的其他同志对本研究所做的任何。参与同贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＇＂＇签名＾？：、卡７衣日期：Ｖｉｆ本论文使用授权说明本人完全了解上海大学有关保留．、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密

3、后应遵守此规定）＾－今心〇导师豁户各之签名：；日期：＞／政名／上海大学博士学位论文上海大学工学博士学位论文数字图像隐写分析研究姓名：余江导师：张新鹏教授学科专业：信号与信息处理学位：工学博士上海大学通信与信息工程学院2016年2月III上海大学博士学位论文ADissertationSubmittedtoShanghaiUniversityfortheDegreeofDoctorinEngineeringResearchonSteganalysisinDigitalImagesPH.D.Candidate：JiangYuSupervisor：Prof.X

4、inpengZhangMajor：SignalandInformationProcessingDegree：DoctorofEngineergingSchoolofCommunicationandInformationEngineeringShanghaiUniversityFebruary2016IV上海大学博士学位论文数字图像隐写分析研究摘要数字图像隐写和隐写分析技术是两个对立的学科。隐写技术主要利用多媒体数据实现信息的秘密传递，即隐蔽通信。隐写分析是发现隐写行为的技术。本文以隐写分析技术为研究目标，结合内容自适应隐写方法，提出了多种有效的隐写分析方法。同时，为

5、了提高分类器的检测能力，结合集成学习理论，提出了多样化集成分类器。取得的成果如下：1．基于重分布残差的低维空域图像隐写分析提出了2929维重分布残差空域图像隐写分析特征。该特征由两类子特征构成，第一类子特征是残差的一阶直方图。该部分特征由较大阈值门限生成，能够捕捉分布在边缘以及纹理区域的隐写改变。第二类子特征是重分布残差的一阶直方图。该部分特征利用平移参数和残差的反相关性生成，重分布机制能够增加特征的多样性，提高特征的检测准确率。为了检测特征的有效性，我们选用内容自适应安全隐写算法进行测试。实验结果显示，在低嵌入率下，同已有的隐写分析方法相比，重分布特征对于内容自适

6、应隐写算法的检测错误率降低了5.65%。2．基于纹理复杂度和残差对比度的低维空域图像隐写分析提出了基于纹理复杂度和残差对比度的2363维空域图像隐写分析算法。根据内容自适应隐写算法原理，秘密信息被嵌入到图像的纹理以及边缘区域，而图像的平滑区域不会嵌入秘密信息。因此，为了能够根据图像的纹理进行针对性特征提取，定义了波动函数评价图像的纹理复杂度，然后根据波动函数提取出图像中最复杂的区域（子图像）。对于提取的子图像和原始图像，算法使用线性及非线性滤波器获得多样化残差，然后将不同残差的比值转换成角度。同时，将残差的l2范数作为角度的对应权值，最终将加权的角度直方图作为残差对

7、比度特征。该特征不仅可以有效的表达不同残差之间的联合统计分布，而且特征维数随着阈值门限值呈线性变化。同已有的空域图像隐写分析算法相比，在较低的嵌入率下，提出的隐写分析算法使用低维特征可以实现较高的检测准确率。V上海大学博士学位论文3．基于多分辨率分解和仿射变换的JPEG图像隐写分析提出了基于多分辨率分解和仿射变换的高维JPEG图像隐写分析算法。我们认为JPEG图像是由若干不同分辨率的子图像以非线性方式构成。因此，如果可以将原始JPEG图像进行多分辨率分解，那么隐写改变会以非线性方式分布于不同的JPEG子图像中。同时，通过逐步剥离图像的平滑区域，可以更好的凸显出隐