第 卷第 期 南 京 邮 电 大 学 学 报 自 然 科 学 版 VolNo
年 月 Journal of Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNatural Science Jun
基 于 粒 子 群 算 法 和改 进 PM1 的 JPEG 图 像 中 的 安 全 密 写 方 法
于丽芳赵耀倪蓉蓉
北京交通大学 信息科学研究所北京
摘要PM加减 是 LSB 密写方法的一种改进它的嵌入和提取几乎和 LSB 一样简单却提供了更好的安全
性 文中基于 JPEG 图像的属性对 PM 进行改进并结合粒子群算法particle swarm optimizationPSO提出了一种
用于 JPEG 图像的高安全性和高容量的密写方法 充分的实验表明该方法在保持分块效应和直方图以及高容量
方面都优于现有的 JPEG 图像中的经典密写算法
关键词密写JPEG粒子群算法安全性高容量
中图分类号TP文献标识码A文章编号
Secure Steganography in JPEG Images Based on PSO and Improved PM1
YU LifangZHAO YaoNI Rongrong
Institute of Information ScienceBeijing Jiaotong UniversityBeijing China
AbstractPM Plus Minus is a natural modification to LSB Least Significant Bits based on steg
anographyWhile being as simple as LSB in embedding and extracting procedure PM provides much
higher securityIn this paper we improve the PM according to attributes of JPEG images and propose
a steganographic scheme based on PSO and improved PMExperiments show that our method outper
forms other methods in security and capacity
Key wordssteganographyJPEGparticle swarm optimizationsecurityhigh capacity
收稿日期
通讯作者赵耀电话Emailyzhaobjtueducn
0引言
密写steganography是将秘密消息嵌入表面上
正常的数字载体中以不被第三方察觉的方式通过
公开渠道传输接收者使用特定的提取算法和密钥
从含密载体中提取消息实现隐蔽通信 与之相对
密写分析是对数字媒体进行基于感知的或统计特性
的分析以推断待测数字媒体中是否还有秘密信息
因此密写的目的是保证安全性的同时提供高容
量
基于离散余弦变换DCT的 JPEG 压缩是静止
图像的普遍压缩方式JPEG 图像中的密写迅速发
展如 JSteg
F
OutGuess
MB
和 MB
JSteg 翻转最低有效位 LSB能被很多方法如卡儿
方Chisquare
检测到F 采用绝对值 替代
了 LSB 翻转但它增加了 DCT 系数中 的个数
Fridrich 等
提出了有效的分析方法OutGuess 对部
分系数的 LSB 进行翻转嵌入秘密信息同时对另一
部分系数进行修改以保持 DCT 系数的直方图不变
它只能保持整体直方图而非单个频率位置的直方
图同时保留系数用于补偿导致容量不高MB 和
MB 认为载体 DCT 系数服从某种参数分布如柯西
分布嵌入时力图保持这种参数分布 但是合理
的参数分布并不容易找到 YASS
在随机选取的
主块中嵌入具有很高的安全性但纠错编码使其容
量受到限制
粒子群算法particle swarm optimization PSO
在信息隐藏information hiding 领域得到了广泛应
用
显示它是一个提高信息隐藏性能的有效工
具 本文提出一种基于粒子群算法和改进 PM 的
JPEG 图像中的安全密写方法 它可以利用所有的
非零 AC 系数嵌入秘密信息以达到高容量同时保