基于人眼视觉特性的数字图像隐藏技术研究

论文题目: 基于人眼视觉特性的数字图像隐藏技术研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 模式识别与智能系统

作者: 苟文海

导师: 袁晓辉

关键词: 数据加密,信息隐藏,版权保护,隐蔽术,保密通信,人眼视觉模型,水印,视觉屏蔽,自适应,混沌

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近几年来,信息隐藏技术在各个应用领域发挥者越来越重要的作用。越来越多的数字音频、视频、和图像开始使用独特的、不可见的标记来隐藏版权信息或序列号,以帮助发行者直接保护其产品的版权不受侵犯。在军事通信中也使用了越来越多的隐蔽通信技术,这些技术不仅仅是使用加密技术来隐藏信息的内容,它们更多的是寻求各种技术来隐藏信息的发送方,接收方的信息以及它们的存在性。这些都使得信息隐藏技术飞速发展。我们选择隐蔽通信作为我们研究信息隐藏技术的领域,我们根据该领域的研究侧重点和信息隐藏技术可行性分析,把数据加密技术和隐藏技术结合起来,将保证信息的安全性和载体图像的视觉透明性作为研究重点。文中首先回顾了数据加密技术的发展历史和当前比较有代表性的几个典型加密算法,并把它们应用到图像加密领域中,接着又分析和介绍了信息隐藏技术的发展历史和现状,并简单介绍了在每一领域中的侧重点和典型隐藏算法,然后讨论了空间域和频率域人眼视觉模型,将人眼视觉特性与图像的特征结合起来,对模型进行了改进与简化,从而我们根据人眼视觉模型得出的数据提出了一些利用人眼视觉模型的图像隐藏算法,并在DCT算法中引入了密码学的概念,即密码嵌入和密码提取。在DWT算法中引入了多尺度、多余度的隐藏,提高了抵抗攻击的鲁棒性。对不同参数变换条件下对图像嵌入和提取的影响程度进行了定量分析。除此之外,我们还考虑了图像载体容量问题并给出了估计方法,这为信息嵌入前选择合适的载体提供了一个定量的依据。最后,我们用软件实现了信息加密与隐藏技术,并在文中给出了该软件的流程和框架结构。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 引言

1.2 信息隐藏技术的研究状况

1.3 本论文完成的工作

2 数据加密技术

2.1 数据加密技术的基本概念

2.1.1 密码编制与密码分析

2.1.2 柯克霍夫斯原则

2.2 数据加密技术的历史和发展

2.3 数据加密技术的基本算法

2.3.1 DES 分组密码系统

2.3.2 国际数据加密算法(IDEA)

2.3.3 公开密钥算法RSA

2.3.4 混沌加密图像数据算法

3. 信息隐藏技术

3.1 信息隐藏技术的概念

3.2 信息隐藏技术的历史和发展

3.3 信息隐藏的基本原理

3.3.1 隐写术的基本原理

3.3.2 数字水印的基本原理

3.4 信息隐藏的基本要求

3.5 信息隐藏系统的评价和基准

3.6 信息隐藏技术的发展现状

3.6.1 信息隐写术的发展现状

3.6.1.1 空间域或位平面技术

3.6.1.2 变换域技术

3.6.1.3 扩展频谱和信息隐藏

3.6.1.4 统计隐写术

3.6.1.5 变形技术

3.6.2 水印技术的发展现状

3.6.2.1 伪装载体中隐藏位置的选择

3.6.2.2 工作域的选择

3.6.2.3 对水印比特进行格式编码

3.6.2.4 水印和载体合并

3.6.2.5 水印检测器的优化

3.7 信息隐藏技术的应用方向

4 空间域视觉模型

4.1 人的视觉生理功能

4.2 彩色系统

4.2.1 YIQ 彩色系统

4.2.2 YUV 彩色系统

4.2.3 YC_bC_r彩色系统

5 基于空间域的隐藏算法实现方案

5.1 基于LSB 的嵌入方案

5.1.1 嵌入算法提出

5.1.2 嵌入算法流程

5.1.3 提取算法流程

5.1.4 图像质量评价

5.1.5 试验结果

5.2 基于图像混合的嵌入方案

5.2.1 自适应混合嵌入算法提出

5.2.2 嵌入算法流程

5.2.3 提取算法流程

5.2.4 图像质量评价

5.2.5 试验结果

6 频率域人类视觉模型

6.1 DWT 自适应系数嵌入强度控制的视觉模型

6.1.1 人眼视觉特性的确定方法

6.1.2 人眼视觉特性的测试及其模型

6.1.3 几种典型的视觉模型

6.1.4 两种带通模型与测量数据的比较

6.1.4.1 Depalma 和Lowry 的测试结果(D&L)

6.1.4.2 Campbell 和Robson 的测试结果(C&R)

6.1.4.3 Van Nes 和Bouman 的测试结果(N&B)

6.1.4.4 Van Meeteren 和Vos 的测试结果(M&V)

6.1.4.5 邓述移的测试结果

6.1.4.6 分析与讨论

6.1.5 模型的完善与应用

6.2 DCT 基函数可见门限的亮度模型

6.2.1 在DCT 域可见门限模型原理及估计公式

6.2.2 参数估计

6.2.3 模型的完善与简化

6.2.4 结果值的转化

7 基于频率域视觉模型的信息隐藏实现方案

7.1 基于DWT 视觉模型的自适应嵌入方案

7.1.1 信息嵌入方案

7.1.1.1 嵌入算法提出

7.1.1.2 嵌入算法流程

7.1.2 信息提取方案

7.1.2.1 提取算法流程

7.1.3 图像质量评价

7.1.3.1 混合图像的质量评价

7.1.3.2 秘密图像的质量评价

7.1.4 图像嵌入量估计

7.1.5 试验结果

7.2 基于DCT 视觉门限模型的嵌入方案

7.2.1 信息嵌入方案

7.2.1.1 嵌入算法的提出

7.2.1.2 嵌入算法设计

7.2.1.3 嵌入算法流程

7.2.2 信息提取方案

7.2.2.1 提取算法流程

7.2.2.2 解码距离与误码率

7.2.2.3 图像质量评价

7.2.3 嵌入量估计

7.2.3.1 用视觉门限估计嵌入量的基本思路

7.2.3.2 对嵌入算法 7.2.1 的嵌入量估计

7.2.3.3 考虑误码率时的嵌入量估计

7.2.3.4 基于固定n 值的嵌入量计算

7.2.4 试验结果

7.3 频率域两种算法的比较

8 数字隐藏技术的软件实现

8.1 算法流程

8.2 程序运行界面

结论

致谢

参考文献

论文发表情况

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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