基于图像的信息隐藏与隐写术技术研究

论文摘要

随着因特网的日益普及,多媒体信息的交流已经达到了前所未有的深度和广度,其发布形式也愈加丰富。但随之出现的问题也十分严重,如作品侵权更加容易,篡改也更加方便。多媒体信息安全成为一个非常重要的现实问题。本文首先介绍了信息隐藏和隐写术技术的基本思想和基本知识,系统地综述了数字图像处理技术的特征、分类以及国内外研究现状,并深入分析了数字图像信息隐藏处理系统中的关键技术,接下来详细介绍了现有的基于数字图像的信息隐藏和隐写术技术的相关内容,并提出两种新的图像隐藏算法。本文提出的第一种算法是基于熵的自适应图像隐藏算法IHBE (Image Hiding Algorithm based on Entropy),针对经典的最低有效位(LSB)替换法没有区分载体图像的纹理区域和平滑区域的缺陷,此算法利用了人眼的视觉特性,在图像的平滑区域嵌入较少的位数,而在纹理复杂的区域嵌入较多的位数。本文提出的第二种算法是基于匹配的自适应图像隐藏算法IHBM(Image Hiding Algorithm based on Image Matching),此算法把图像匹配的概念运用到图像隐藏中来,结合了HVS特性,在保证较好的不可见性的前提下,大大提高了隐藏容量,尽量保持了载体图像的原有特征,该算法能较好的抵御Cover_Stego等攻击。实验结果表明:这种新方法较好地解决了嵌入量与不可见性之间的矛盾,可以获得更好的图像质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 信息隐藏技术研究现状和发展方向
• 1.2.1 研究动态
• 1.2.2 发展方向
• 1.3 论文的研究内容和组织结构
• 1.3.1 论文的主要工作
• 1.3.2 论文章节安排
• 第二章 信息隐藏系统与隐写术技术理论基础
• 2.1 信息隐藏与隐写术基本概念
• 2.1.1 基本概念
• 2.1.2 信息隐藏与密码术
• 2.1.3 信息隐藏、隐写术和数字水印
• 2.2 信息隐藏系统基本模型与相关术语
• 2.2.1 信息隐藏系统基本模型
• 2.2.2 信息隐藏系统相关术语
• 2.3 信息隐藏系统的分类
• 2.3.1 纯隐藏技术
• 2.3.2 秘密钥隐藏技术
• 2.3.3 公开密钥隐藏技术
• 2.4 图像信息隐藏的性能指标与图像性能分析方法
• 2.4.1 图像信息隐藏性能指标
• 2.4.2 图像信息隐藏性能分析方法
• 第三章 基于静止图像的信息隐写技术
• 3.1 空域隐写算法
• 3.1.1 LSB 算法
• 3.1.2 伪随机置换
• 3.1.3 调色板方法
• 3.2 变换域隐写方法
• 3.2.1 DCT 域
• 3.2.2 DFT 域
• 3.2.3 DWT 域
• 第四章 基于HVS 的自适应图像隐藏算法
• 4.1 人类视觉系
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 人类视觉特性
• 4.2 信息熵在信息隐藏中的应用
• 4.2.1 信息熵的基本概念
• 4.2.2 图像子块的平滑、边缘和纹理区域的划分
• 4.3 加权峰值信噪比
• 4.4 置乱技术
• 4.5 IHBE 算法
• 4.5.1 隐写算法
• 4.5.2 提取算法
• 4.5.3 IHBE 算法实验结果与分析
• 4.6 IHBM 算法
• 4.6.1 图像的匹配
• 4.6.2 IHBM 算法
• 4.7 IHBM 算法的实验结果以及实验分析
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间的研究成果
• 附录A 实验所用的标准图像
• 附录B 信息隐藏相关术语中英文对照