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数字图像自嵌入与恢复的理论和方法研究
结题报告
批准号:
61103181
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
钱振兴
依托单位:
学科分类:
F0206.信息安全
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
冯国瑞、吕东辉、任艳丽、栗风永、乔通、王文文
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中文摘要
在数字图像中隐藏与自身相关的信息,利用嵌入数据进行完整性认证并恢复被篡改的原始内容,是数字图像内容保护的有效手段之一。该思路提出至今,尚缺乏系统的理论分析,许多学术问题有待深入研究。本项目从信息论出发,建立图像自嵌入与恢复的理论模型,研究嵌入引起的载体失真、篡改程度、恢复质量三者之间相互制约的规律。并在此基础上实现自嵌入与恢复的方法创新和技术突破:发展对局部特性自适应的非均匀自嵌入策略与恢复方法,改变单一的均匀数据表示方式,实现非均匀参考数据的生成与嵌入,并在自恢复中结合图像修复的思想,从而有效提高参考数据编码的嵌入效率和篡改区域的恢复质量;发展具有弹性恢复(flexible recovery)能力的嵌入与恢复方法,打破交叉嵌入与等质恢复的局限,充分利用载体的嵌入容量,实现恢复质量随篡改或攻击程度动态变化的自适应恢复。项目成果对数字图像保护和多媒体信息安全具有重要意义。
英文摘要
本项目开展基于自嵌入与恢复的数字图像内容保护技术研究,对多媒体信息安全有重要意义。项目组围绕图像自嵌入与恢复主题展开理论与方法研究,取得了一系列研究成果。在自嵌入与恢复的理论和编码研究中,从嵌入容量与恢复两方面分析了嵌入与图像恢复的基本原理,提出的数据嵌入与纠错理论,可为自嵌入问题中的篡改恢复提供理论支持;发展了系列可用于自嵌入与恢复的数据隐藏编码方法,其中大容量可逆数据隐藏编码方案,在提取数据的同时可无损恢复原始图像,其性能优于以往的嵌入方法。在自嵌入与恢复的方法研究方面,项目组首先提出了基于局部特性自适应的非均匀自嵌入与恢复方法,使用显著性分类算法来界定图像各区域的不同特点,相应地采用不同的编码方法生成参考数据,数据嵌入时在不同区域隐藏非均匀的数据量,可避免含密图像中出现伪轮廓等现象,接收端对篡改图像进行恢复时,通过提取参考数据并重构图像,可对具有不同显著性程度的区域实现不同质量的恢复。在此基础上,项目组先后提出了两种基于弹性恢复原理的自嵌入与恢复方法,即基于分层编码的弹性恢复、结合嵌入式小波零树编码和喷泉码的弹性自恢复,在表示参考数据时使用采用分层编码的思想来提升压缩性能,结合嵌入式小波零树与Fountain编码来抵抗“篡改巧合”问题,接收端从未被篡改区域提取数据可有效恢复原始内容,且恢复质量随篡改面积的大小而动态变化:篡改越少恢复质量越高;与以往基于分块DCT的同类型方法相比,克服了传统方法在重建图像时出现的块效应问题,有效地提高了恢复图像的视觉效果。另外,项目组提出密文图像的可逆数据隐藏方法,在隐私保护的前提下,允许云服务器实现附加信息的嵌入,并保证接收端在提取附加信息的同时可无损恢复原始图像;还提出了基于局部能量特性的数字图像篡改取证方法、基于质量优化的JPEG图像反取证方法、自适应JPEG隐写与隐写分析方法等,推动了多媒体信息安全的发展。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2014
期刊:电子与信息学报
影响因子:--
作者:栗风永;张新鹏;余江
通讯作者:余江
Improved anti-forensics of JPEG compression
改进了 JPEG 压缩的反取证
DOI:10.1016/j.jss.2013.12.043
发表时间:2014-05
期刊:Journal of Systems and Software
影响因子:3.5
作者:Qian, Zhenxing;Zhang, Xinpeng
通讯作者:Zhang, Xinpeng
DOI:--
发表时间:2014
期刊:应用科学学报
影响因子:--
作者:赵丽丽;钱振兴;韩喜玉
通讯作者:韩喜玉
Separable Reversible Data Hiding in Encrypted Image
加密图像中可分离可逆数据隐藏
DOI:10.1109/tifs.2011.2176120
发表时间:2012-04-01
期刊:IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION FORENSICS AND SECURITY
影响因子:6.8
作者:Zhang, Xinpeng
通讯作者:Zhang, Xinpeng
DOI:--
发表时间:2012
期刊:模式识别与人工智能
影响因子:--
作者:乔通;钱振兴;张新鹏;王文文
通讯作者:王文文
密文域可逆数据隐藏率失真理论及嵌入方法研究
  • 批准号:
    61572308
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    钱振兴
  • 依托单位:
国内基金
海外基金