一种在图像低频区域隐藏信息的方法研究

论文摘要

信息媒体的数字化为信息的存取提供了极大的便利性,同时也提高了信息表达的效率和准确性,特别是随着计算机网络通讯技术的发展,数据的交换和传输变成了一个相对简单的过程。随之而来的副作用是数字媒体的信息安全,知识产权保护和认证等问题。密码技术并不能完全解决问题,经过加密后的多媒体信息容易引起攻击者的好奇和注意,并有被破解的可能,而且当信息被接收并进行解密后,所有加密的媒体就将不再受到保护,即密码学只能保护媒体传输中的内容。因此,需要一种对密码学进行补充的技术——信息隐藏。本文提出了一种新的信息隐藏方法,在灰度图像的低频区域隐藏信息。我们知道,高频域的隐藏信息容易受到JPEG压缩、滤波等的影响,鲁棒性低,而在低频域隐藏信息存在对原始图像改变较大的问题。本文通过对原图像分别使用两种分块方法进行分块,然后通过补零,DCT变换,改变低频系数来进行信息隐藏(实际上是在直流分量上隐藏信息),实现了在低频域进行信息隐藏的目的,且使得隐藏后的图像与原图像相比具有较好的质量评价。本文利用Stirmark软件对隐藏结果进行攻击测试,测试结果较为满意。该方法对JPEG压缩具有较好的鲁棒性,对中值滤波具有一定的鲁棒性,但由于隐藏方法的局限,对一些几何变换如平移、旋转、缩放基本不具有鲁棒性,但若在测试时能够将原始图像作同样的变换,与攻击图像匹配起来,也能取得较好的效果。文中与经典LSB隐藏方法和DCT变换隐藏方法进行了比较,在经受JPEG压缩攻击方面具有较大的优势。最后指出了本方法的不足及进一步研究的方向。

论文目录

• 摘 要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 秘密通信的历史
• 1.2 信息隐藏与密码技术、数字水印
• 1.3 信息隐藏的概念与特性
• 1.4 信息隐藏的分类及应用
• 1.5 信息隐藏的研究现状
• 1.6 本文的主要工作
• 第二章 信息隐藏技术分析
• 2.1 信息隐藏模型
• 2.2 信息隐藏方法
• 2.3 隐藏效果的评价
• 2.4 对隐藏信息的攻击
• 第三章 在图像低频区域隐藏信息的设计
• 3.1 原理
• 3.2 信息的嵌入
• 3.3 信息的提取
• 3.4 软件设计
• 第四章 STIRMARK 攻击试验仿真
• 4.1 参数选择
• 4.2 STIRMARK攻击仿真及结果
• 4.3 性能分析
• 第五章 与经典信息隐藏方法的比较
• 5.1 LSB 信息隐藏方法的仿真
• 5.2 经典DCT 信息隐藏方法的仿真
• 5.3 比较和讨论
• 第六章 结束语
• 6.1 本文工作的总结
• 6.2 进一步的研究方向
• 致谢
• 作者在攻读学位期间发表的论文
• 参考文献
• 附录