隐写编码及其在图像隐写术中的应用

论文摘要

随着互联网的迅速普及和通信技术的快速发展,信息隐藏技术作为一种新兴的密码技术,已成为信息安全领域一个研究热点。隐写术是信息隐藏技术的一个重要分支,研究如何在公开的多媒体数据中隐藏秘密消息以实现隐蔽通信。隐写编码是隐写术的一种核心技术,主要研究如何对载体作尽可能少的修改而嵌入尽可能多的信息。针对隐写术的发展和应用需求,本文主要研究隐写编码及其在图像隐写算法设计中的应用,主要完成了以下几方面工作:1.提出了一种基于隐写软件Steghide的隐写算法首先利用图论中的动态最小次数图匹配算法提高了保持载体图像一阶直方图的能力,并将载体像素的最大修改幅度减小为2;然后利用二元隐写码减少了载体图像像素的修改个数,减小了载体图像的失真;接着利用高效的双层嵌入编码将载体像素的最大修改幅度减小为1,进一步减少了载体图像像素的修改个数,提高了嵌入效率;最后对算法的嵌入效率进行了理论分析,理论分析结果与实验结果相一致。2.提出了一种基于图像纹理的边缘自适应隐写算法首先基于一种度量图像纹理复杂度的标准,根据嵌入消息长度选择出处于载体图像边缘区域的像素,然后利用基于LSB(Least Significant Bit)匹配函数的隐写算法在这些像素上嵌入秘密消息。算法提高了载密图像的图像质量,增强了抵抗隐写分析的能力,进而提高了安全性。3.提出了一般失真模型下的矩阵编码及其应用(1)在一般失真模型下,通过增加矩阵编码中每个分组可修改的比特个数,增加可选择的修改模式,从中选择使得失真最小的修改模式,提出了广义矩阵编码。同时指出修正矩阵编码算法是广义矩阵编码的一种特殊应用。(2)首先提出了一种图像纹理复杂度的度量标准,然后基于该标准定义了一种新的失真模型并将广义矩阵编码应用于该模型上,最后利用基于LSB匹配函数的隐写算法的思想进行改进,提出了改进广义矩阵编码。相对于矩阵编码和广义矩阵编码,改进广义矩阵编码获得的载密图像视觉效果更好,引起的总失真和平均失真更小。

论文目录

• 表目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 隐写术概述
• 1.2.1 隐写术的历史和基本模型
• 1.2.2 隐写术的研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 基于隐写软件Steghide 的隐写算法
• 2.1 准备知识
• 2.2 隐写软件Steghide
• 2.3 Improved Steghide 算法
• 2.3.1 消息嵌入过程
• 2.3.2 消息提取过程
• 2.4 双层嵌入算法
• 2.4.1 消息嵌入过程
• 2.4.2 消息提取过程
• 2.5 改进双层嵌入算法
• 2.5.1 双层嵌入编码
• 2.5.2 消息嵌入过程
• 2.5.3 消息提取过程
• 2.6 理论分析
• 2.7 实验结果
• 2.8 本章小结
• 第三章 一种基于图像纹理的边缘自适应隐写算法
• 3.1 基于LSB 匹配函数的隐写算法
• 3.2 一种基于图像纹理的边缘自适应隐写算法
• 3.2.1 消息嵌入过程
• 3.2.2 消息提取过程
• 3.3 实验结果与分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 一般失真模型下的矩阵编码
• 4.1 矩阵编码
• 4.2 一般失真模型下的矩阵编码
• 4.3 两种应用
• 4.3.1 MME 算法
• 4.3.2 应用于一种基于图像纹理复杂度定义的失真模型
• 4.4 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢