面向隐密分析失配问题的JPEG图像数据特性研究

The objective of steganography is to hide a secret message within a cover-media in such a way that others cannot discern the presence of the hidden message. While steganalysis，which means detecting secret messages hidden in digital objects，has also received considerable attention as the counterpart of steganography to defeat terrorist purposes from the potential use for legitimate purposes．This project focuses on the problem that the traditional JPEG steganalysis feature can not be robust to the mismatched steganalysis when the statistical properties of cover samples and steganographic scheme is blind to steganalyst . This work will begin with research on the charateristics changeness under the effect of image driving method, compression steps and embedding model. Based on the analysis between statistical feature and embedding, the statistical feature less sensitive to embedding is used to predict the mismatch property, and correlation analysis results between statistical feature and changes because of embedding are used to design a JPEG steganalysis system against a variety of steganographic schemes. All these research results will be a strong support to design new JPEG steganalysic techniques with higher detecting rates.

隐密指将秘密信息隐藏到图像、音频等日常数据中，进而利用公开信道以不被察觉的方式进行秘密通信的技术。作为隐密技术的对抗技术，隐密分析可用于检测、分析、阻止甚至破坏公开信道可能存在的隐密信息，以打击恐怖组织及不法分子对隐密技术的滥用。本项目将针对当前JPEG图像隐密分析所面临的失配问题，拟从图像获取方式、量化压缩环节、隐密修改模式三方面入手，研究上述三方面因素所造成的JPEG图像微观统计特性的变化规律，在对统计特征进行隐密操作敏感性分析的基础上，利用敏感性差的统计特征进行失配属性预测，并通过隐密操作修改量相关性分析来设计可同时对抗多种隐密方法的JPEG隐密分析系统，为研制准确性更高、实用性更强的JPEG图像隐密分析技术提供理论支撑。

本项目以JPEG图像隐密分析为研究背景，针对JPEG图像隐密分析所面临的失配问题，采用理论分析与数值实验相结合的方法，揭示了图像生成方式、量化压缩环节、隐密修改模式对JPEG 图像数据特性的影响规律，在统计特征进行隐密操作敏感性分析的基础上，利用敏感性差的统计特征进行失配属性预测，并通过估计隐密操作修改量，设计了可同时检测多种隐密方法的JPEG隐密分析方法。在研究内容上，完成1）图像获取方式与载体图像本源特征之间的关系模型构建；2）JPEG 压缩过程与载体JPEG 图像特征之间的关系模型构建；3）隐密操作因素与JPEG 图像微观特征之间的关系模型构建；4）提出融合失配属性预测和隐密操作修改量估计的JPEG 隐密分析方法的研究任务；在研究成果上，发表学术论文15篇，参加国内外学术会议若干次，举办学术会议1次，培养博士研究生2名、硕士研究生10名；在项目成果转化上，成功申请已受理专利4项，并以本项目为基础成功申请通用联合基金培育项目1项。本项目在完成原有计划的基础上，超额完成项目内容。大量的实验和研究成果表明，本项目对研制准确性更高、实用性更强的JPEG图像隐密分析技术有重要研究意义和实际应用价值。