隱寫學原理與技術

目錄
前言
第1章 緒言 1
1.1 從密碼到信息隱藏與隱寫 1
1.1.1 密碼方法的一些局限 1
1.1.2 信息隱藏基本概念 2
1.1.3 隱寫與隱寫分析對抗模型 5
1.2 隱寫的應用發(fā)展 9
1.3 隱寫安全指標 11
1.3.1 基于分布偏差的指標 11
1.3.2 基于抗隱寫分析性能的指標 12
1.4 本書內容安排 13
1.5 小結 14
思考與實踐 14
第2章 圖像編碼與基本嵌入方法 15
2.1 空域編碼圖像 15
2.1.1 光柵格式 15
2.1.2 調色板格式 17
2.2 變換域編碼圖像 17
2.3 基本嵌入方法 19
2.3.1 LSB 替換 20
2.3.2 LSB 匹配與加減1 21
2.3.3 調色板圖像嵌入 21
2.3.4 量化調制 23
2.4 小結 25
思考與實踐 25
第3章 隱寫分布特性保持 26
3.1 分布保持問題 26
3.1.1 LSBR 分布問題與χ2分析 26
3.1.2 分布保持及其困難性 29
3.2 基于調整修改方式的方法 31
3.2.1 F3 隱寫 31
3.2.2 F4 隱寫 32
3.3 基于預留區(qū)的方法 33
3.3.1 預留補償區(qū)的分布恢復 33
3.3.2 預留“死區(qū)”的分布保持 38
3.3.3 預留補償區(qū)的二階分布恢復 41
3.4 基于統(tǒng)計模型的方法 44
3.4.1 HPDM 隱寫 44
3.4.2 MB 隱寫 45
3.5 小結 49
思考與實踐 50
第4章 矩陣編碼 51
4.1 線性分組糾錯碼的啟發(fā) 51
4.2 矩陣編碼的一般描述 53
4.2.1 矩陣編碼嵌入與提取 53
4.2.2 矩陣編碼的一些性質 54
4.3 典型的矩陣編碼隱寫 56
4.3.1 F5 隱寫 56
4.3.2 MME 隱寫 58
4.4 小結 60
思考與實踐 60
第5章 專用隱寫分析 61
5.1 對空域隱寫的專用分析 61
5.1.1 RS 分析 61
5.1.2 對彩色圖像的RQP 分析 66
5.1.3 SPA 分析 68
5.1.4 直方圖特征函數(shù)質心分析 70
5.2 對JPEG 隱寫的專用分析 73
5.2.1 對OutGuess 的塊效應分析 73
5.2.2 對MB 的直方圖分析 76
5.2.3 對F5 隱寫的校準分析 78
5.3 對調色板圖像隱寫的專用分析 82
5.3.1 奇異顏色分析 82
5.3.2 顏色混亂度分析 83
5.4 小結 85
思考與實踐 86
第6章 濕紙編碼 87
6.1 濕點與干點 87
6.2 濕紙編碼算法 89
6.2.1 編碼原理 89
6.2.2 消息容量分析 90
6.2.3 一個基本算法 91
6.3 典型的濕紙編碼隱寫 94
6.3.1 量化擾動 94
6.3.2 抗收縮JPEG 隱寫 94
6.3.3 雙層隱寫 95
6.4 小結 95
思考與實踐 96
第7章 基于±1的分組隱寫編碼 97
7.1 一個特例——LSBM-R 97
7.2 基于和差覆蓋集的GLSBM 99
7.2.1 GLSBM 基本構造方法 99
7.2.2 和差覆蓋集的生成 102
7.3 小結 103
思考與實踐 104
第8章 通用隱寫分析 105
8.1 通用隱寫分析基本過程 105
8.2 通用空域隱寫分析 106
8.2.1 小波高階統(tǒng)計特征分析 107
8.2.2 SPAM 特征分析 108
8.3 通用JPEG 隱寫分析 110
8.3.1 Markov 特征分析 111
8.3.2 融合校準特征分析 113
8.4 通用盲隱寫分析簡介 116
8.4.1 隱寫分析的多種工作模式 117
8.4.2 算法去失配 118
8.4.3 載體去失配 119
8.5 通用定量隱寫分析簡介 120
8.6 小結 122
思考與實踐 123
第9章 高維特征通用隱寫分析 124
9.1 FLD 集成分類器 124
9.1.1 基本構造 125
9.1.2 參數(shù)設置 126
9.2 富模型高維特征隱寫分析 127
9.2.1 空域富模型特征分析 127
9.2.2 JPEG 富模型特征分析 133
9.3 隨機投影與相位感知分析 138
9.3.1 隨機投影特征分析 138
9.3.2 相位感知特征分析 141
9.3.3 相位感知隨機投影特征分析 153
9.4 小結 155
思考與實踐 156
第10章 最優(yōu)嵌入理論 157
10.1 一般情況 157
10.1.1 PLS 與DLS 問題 157
10.1.2 最優(yōu)修改分布的性質 158
10.2 加性模型 161
10.2.1 加性模型下的最優(yōu)嵌入 161
10.2.2 加性模型最優(yōu)修改分布求解 164
10.3 最優(yōu)嵌入模擬 166
10.3.1 基于Gibbs 抽樣的模擬 166
10.3.2 基于子格迭代的模擬 168
10.4 小結 170
思考與實踐 170
第11章 校驗子格編碼 171
11.1 STC 基本思想 171
11.2 STC 算法 173
11.3 雙層STC 177
11.3.1 基于三元嵌入分解 178
11.3.2 基于兩層嵌入綜合 183
11.4 小結 186
思考與實踐 186
第12章 自適應隱寫 187
12.1 限負載自適應隱寫 187
12.1.1 基本框架 187
12.1.2 圖像空域自適應隱寫 189
12.1.3 JPEG 域自適應隱寫 198
12.2 限失真自適應隱寫 201
12.2.1 基本框架 201
12.2.2 限平均失真隱寫 202
12.2.3 限平均統(tǒng)計量失真隱寫 205
12.3 非加性模型自適應隱寫 208
12.3.1 子格嵌入與失真修正 209
12.3.2 聯(lián)合失真及其分解 214
12.4 小結 216
思考與實踐 217
第13章 選擇信道感知隱寫分析 218
13.1 空域圖像選擇信道感知分析 218
13.1.1 基于區(qū)域選擇的方法 219
13.1.2 基于特征權重的方法 219
13.2 JPEG 圖像選擇信道感知分析 224
13.3 小結 226
思考與實踐 226
第14章 基于深度學習的隱寫分析 227
14.1 深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡簡介 227
14.2 針對空域隱寫的CNN 分析 231
14.2.1 基本框架的形成 231
14.2.2 支持選擇信道感知的CNN 分析 236
14.3 針對JPEG 域隱寫的CNN 分析 239
14.3.1 混合深度學習網(wǎng)絡 239
14.3.2 支持相位感知的CNN 分析 241
14.4 小結 244
思考與實踐 246
第15章 其他與后記 247
15.1 其他進展 247
15.2 部分問題 252
參考文獻 256
附錄A 部分基礎知識提要 274
A.1 數(shù)學與統(tǒng)計學 274
A.1.1 群、子群與陪集 274
A.1.2 環(huán)與域 276
A.1.3 線性回歸及其誤差估計 277
A.1.4 Lagrange 乘子法最優(yōu)化求解 279
A.2 信息論與編碼 280
A.2.1 信息量單位與轉換 281
A.2.2 Fisher 信息 281
A.2.3 KL 散度性質 283
A.2.4 Huffman 編碼 285
A.2.5 線性分組糾錯碼 286
A.3 模式識別 290
A.3.1 分類問題與判別函數(shù) 290
A.3.2 Bayes 分類器 291
A.3.3 線性分類器 292
A.3.4 支持向量機 295
A.3.5 神經(jīng)網(wǎng)絡基礎 299
A.4 信號處理與檢測 304
A.4.1 離散Fourier 變換 304
A.4.2 離散余弦變換 305
A.4.3 離散小波變換 306
A.4.4 最小均方誤差直方圖修正 307
A.4.5 假設檢驗 308
附錄B 實驗 313
B.1 圖像隱寫工具的使用 313
B.2 圖像專用隱寫分析 316
B.3 JPEG 圖像通用隱寫分析 318
B.4 空域圖像自適應隱寫 320
B.5 JPEG 圖像自適應隱寫 322
B.6 富模型空域圖像隱寫分析 324
B.7 選擇信道感知隱寫分析 326
B.8 空域圖像CNN 隱寫分析 328
名詞索引 331