基于分形图像的隐写术研究

论文摘要

随着因特网的迅速发展,社会信息化程度越来越高。作为一种重要的资源,信息在依赖因特网进行传输时,信息安全成为首要问题。信息隐藏作为解决信息安全问题的新兴技术,已经成为信息安全领域的研究热点。隐写术是信息隐藏领域的重要分支,当前的研究主要集中于基于数字图像的高性能算法设计,而选择合适的载体图像也是提高隐写术性能的重要途径,有关载体图像选择的理论和方法研究还比较少。自然图像是最常用的隐写术载体,但在实际应用中存在一定的局限性,而基于程序生成的分形图像有很多区别于自然图像的独特特征,是一种更为理想的载体图像。针对上述问题,本文主要对基于分形图像的隐写术与面向载体图像选择的图像复杂度理论和计算方法进行了研究。论文的主要内容和贡献:1、分析了载体图像的选择对于提高隐写术性能的重要性,研究了面向隐写术载体图像选择的图像复杂度理论,探讨了基于图像复杂度进行载体图像选择的可行性。2、分析了现有的图像复杂度计算方法,提出了一种新的图像复杂度计算方法,并进行了实验与分析,实验结果表明,该方法能够更为准确地反映图像的复杂程度,适合作为载体图像的选择依据。3、研究了分形基础理论,设计了一种复杂分形图像的着色方法,构建了基于分形图像的隐写术系统框架,综合分析了分形图像相比较自然图像在隐写术应用中的优势,为基于分形图像的隐写术研究奠定了理论基础。4、设计实现了一种基于分形图像生成过程的隐写术算法,并进行了实验与分析,实验结果分析表明,该算法实现简单,具有较好的不可感知性和抗隐写分析的能力。论文的研究成果为基于分形图像的隐写术和载体图像的选择研究提供了必要的理论和方法基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及课题意义
• 1.2 隐写术研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容及章节安排
• 第二章 隐写术基础理论
• 2.1 图像信息隐藏基本原理
• 2.1.1 人类视觉掩蔽特性
• 2.1.2 图像信息本身的冗余性
• 2.2 隐写术系统模型及性能要求
• 2.2.1 隐写术系统模型
• 2.2.2 隐写术性能要求
• 2.3 隐写术算法
• 2.3.1 空间域算法
• 2.3.2 变换域算法
• 2.3.3 其他类型的算法
• 2.4 图像信息隐藏质量评价指标
• 2.4.1 主观评价
• 2.4.2 客观评价
• 2.5 隐写术系统的安全性
• 2.6 本章小结
• 第三章 面向隐写术载体图像选择的图像复杂度研究
• 3.1 隐写术载体图像选择的意义分析
• 3.2 面向隐写术载体图像选择的图像复杂度研究
• 3.2.1 彩色图像模型转换
• 3.2.2 图像复杂度理论
• 3.2.3 图像复杂度计算方法
• 3.2.4 一种新的图像复杂度计算方法
• 3.3 图像复杂度实验与分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于分形图像的隐写术研究
• 4.1 分形基础
• 4.1.1 分形概述
• 4.1.2 分形图像生成方法的改进
• 4.2 基于分形图像的隐写术系统框架
• 4.3 基于分形图像的隐写术特性分析
• 4.3.1 工程实现的简便性
• 4.3.2 载体图像的安全性和不可检测性
• 4.3.3 载体图像的高复杂度特性
• 4.4 一种基于分形图像生成过程的隐写术算法
• 4.4.1 信息嵌入步骤
• 4.4.2 信息提取步骤
• 4.4.3 实验与分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间发表的论文