《圖像信息隱藏魯棒性和安全性的理論和方法研究》是依託北京交通大學，由倪蓉蓉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：圖像信息隱藏魯棒性和安全性的理論和方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：倪蓉蓉
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
圖像信息隱藏技術中仍未解決的關鍵問題集中在魯棒性和安全性上。魯棒性指對各種攻擊的抵抗能力。安全性體現在真實內容的安全以及信息存在的可靠駝戀放分析上。本課題藉助特徵分析與模式分類等先進工具，結合人類視覺特性，研究信息隱藏魯棒性和安全性的理論和方法，以達到圖像內容的全面安全和保護。具體的研究內容包括：1）幾何形變魯棒的圖像信息隱藏。套用視覺特性和圖像內在的結構信息，研究新的不變數和不變描述，提高信息隱藏的魯棒性。2）圖像內容真實性認證和恢復。根據圖像內容的內在聯繫，提取對惡意篡改敏感的關鍵性特徵，認證內容真實性並且對失真內容進行修復。3）利用啟發式分類與融合的圖像隱寫分析。通過對圖像隱寫前後的特徵差異分析，設計具有啟發式分類特點和多特徵融合的分析模組，研究安全準確獄體境承的隱寫分析技術，實現圖像的安全狀態識別。本課題的研究將會解決數字圖像在套用、共享、傳播過程中的一系列問題，具有重要的學術價值和套用價值。
結題摘要
本課題主要研究了圖像信息隱藏和內容安全的關鍵技術，涉及魯棒信息隱藏、圖像內容真實性盲認證、圖像內容真實性霉乃主動認證與恢復、可逆信息隱藏、安全隱寫以及視頻拷貝檢測。（1）魯棒信息隱藏。其主要目的是抵抗各類無意或惡意攻擊，比如壓縮、濾波以及破壞同步的幾何形變。我們在抵抗幾何形變甚至隨機扭曲方面取得重要成果。①提出基於LDFT變換的能夠抵抗局部去同步攻擊的魯棒水印算法。設計出一種新的局部不變特徵變換LDFT。在LDFT的基礎上，提出一種從圖像像素點到多維不變特徵空間的映射算法，同時建立幾何不變的空間二分樹。數字水印被逐比特地嵌入到空間二分樹的葉子節點上，從而達到抵抗幾何攻擊的目的。②提出自由視點視頻魯棒水印算法，對任意視角提供內容保護。（2）圖像內容真實性盲認證。其直接分析圖像內容的固有特徵達到真實性的取證目的。我們在銳化、重採樣、對比度增強等圖像操作的盲取證方面取得重要成果。①提出USM銳化檢測，定性分析圖像單邊平滑型邊緣信號經歷USM銳化濾波時的時域回響特性，深入分析overshoot效應特性。設計有效的overshoot效應測度方法，以及USM銳化檢測算法。②提出可鑑別包括反取證類在內的重採樣運算元的取證算法。（3）圖像內容真實性主動認證與恢復。我們在認證水印的安全性分析、認證與恢複方面取得重要成果。提出針對BPOF認證水印的篡改攻擊，分別基於對幅度頻譜、相位頻譜和空間像素域的精細操紙拒照地作實現攻擊。提出基於不規則區域分割的圖像認證與恢復算法、基於預測誤差擴展可逆技術的無失真圖像認證算法等。（4）可逆信息隱藏。其在嵌入的信息被提取之後，能夠奔淋項無失真地恢復原始媒體。提出基於可變預測直方圖移位的可逆水印算法，利用多層嵌入之間的相關性相互補償，能夠改善高雄戶照嵌入率下含水印圖像的視覺質量。提出基於偏微分預測子的可逆信息隱藏算舟霉寒法。（5）安全隱寫以及著作權保護。提出一種針對邊緣自適應最低有效位（EA-LSBMR）的隱寫分析算法，和一種改進的基於塊的自適應隱寫算法。課題組發表和錄用論文23篇，其中SCI檢索8篇，包括本領域的著名期刊IEEE Transactions on Cybernetics、IEEE Signal Processing Letters等。獲得國家發明專利2項。獲得省部級科研獎勵1項。課題組成員晉升為教授1人，副教授2人，骨幹人員入選教育部創新團隊。
