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隐写和隐写分析是信息隐藏领域的重要课题,已经受到各国政府、军方、情报部门和各种研究机构的重视。隐写和隐写分析是守和攻的关系,是相互推动、共同发展的矛盾体。一方面,隐写的安全性需要由隐写分析来测试评价;另一方面,隐写分析的性能可以由攻击隐写算法的能力来评价。本文的主要工作是建立一个能对隐写分析方法进行评价的测试工具。该工具由一个隐写软件库和由该隐写软件库生成的测试图像集组成,试图对隐写分析方法进行客观评价。利用该测试工具,我们对现有4种公认的效果较好的通用隐写分析方法进行了评测。
由于不同特征图像和不同隐写算法对隐写分析性能的影响不同。为了让评测结果更加合理,本文在建立隐写分析评测工具方面尽量做到合理。本文的主要工作如下:
(1)初步建立了隐写分析评测体系框架。隐写分析评测体系主要包括隐写分析测试工具、评测指标、评测步骤方法等内容。其中隐写分析测试工具的构建是重点。隐写分析测试工具由一个隐写软件库和由该隐写软件库生成的测试图像集组成。
(2)根据评测的要求,选择建立了评测原始图像库。我们选择不同纹理、不同内容的原始灰度图2000幅,原始彩色图1000幅。这些图像主要来源于常用标准图像、图像库下载的图像和自主采集图像,可以进行各种格式的转换。
(3)我们对现有隐写算法按照隐写机理和隐写分析难度进行分类,实现并建立了3大类用于评测的隐写软件,每类分别包括10、7、3种隐写算法。第一类是低强度的,包括经典的LSB隐写和调色板隐写等;第二类是中等强度的,主要是近年来开发的隐写软件和算法,包括F5、MB1、MB2等;第三类是较新的,包括陡机调制隐写、J-PEG2000Lazy-mode隐写、HM-JPEG隐写。这20种隐:写算法组成隐写软件库。利用隐写软件库对原始图像进行8档不同容量的嵌入生成掩密图像,和原始图像一起组成测试图像集。
(4)我们利用建立的隐写分析评测体系对现有4个通用隐写分析方法进行了评测,其中以灰度图的评测为主。
目前尚未有图像隐写分析评测方面的研究报道,本论文的研究,在图像隐写分析评测方面进行了有意义的尝试。本文建立的隐写分析测试工具,能对现有及以后提出的隐写分析方法进行客观评价。