Curvelet变换域信息隐藏方法的研究

论文摘要

信息隐藏作为隐蔽通信和知识产权保护等的主要手段,得到了广泛的研究与应用,成为信息安全领域的前沿方向。隐写术和数字水印是信息隐藏研究的两个主要分支,其中隐写术以载体为掩蔽传输秘密信息,注重密写的不可见、嵌入容量及不可检测性;数字水印是嵌入到数字媒体中的认证信息,用于版权保护等目的,对鲁棒性和安全性的要求较高。第二代Curvelet变换——快速曲波变换(FDCvT)是一种新的多尺度几何分析方法,具有多方向子带和各向异性的特点,比小波更加适合分析二维图像。据我们所知,目前在第二代Curvelet变换域的信息隐藏领域的应用报道不多,本文在对Cutvelet变换进行了深入理论分析后,提出并完成了以下一些工作:(1)提出一种基于第二代Curvlet变换域的数字图像隐写方法。根据子带内各向异性尺度关系选择部分系数进行嵌入。首先提出了脊元概念,并根据脊元的正交特性对系数的实部和虚部分别嵌入,提高了容量。我们提出的方法引入了误差控制编码以减少误码,且实现了密文的盲提取。实验表明,所提出的方法与DCT域Jsteg方法和小波域QIM方法相比,具有较高的图像质量和更大的嵌入容量。(2)提出一种基于第二代Curvelet变换和人类视觉系统HVS的半脆弱水印方法。通过计算Curvelet高频多方向子带系数的HVS纹理因子和亮度因子,作为参数适应性调整低通子带中的水印嵌入,同时加入第二级角度掩蔽因子提高安全性,并且实现了水印的盲提取。实验结果显示,算法对JPEG压缩和常规图像处理操作具有很好的鲁棒性,同时又能够区分对图像内容的恶意篡改,并对其进行检测和定位。(3)参与容性设备介损分布式在线监测系统的设计和调试,负责全部硬件相关工作。该系统已安装并稳定运行,且大大提高了测量精度,取得了良好的效果。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 信息隐藏技术概述
• 1.2 隐写术
• 1.3 脆弱和半脆弱水印
• 1.4 信息隐藏技术的发展和现状
• 1.5 多尺度几何分析
• 1.6 主要工作
• 1.7 论文安排
• 第2章 Curvelet与多尺度几何分析（预备知识）
• 2.1 小波的意义和局限性
• 2.2 图像的最优稀疏表示
• 2.3 第一代Curvelet变换
• 2.3.1 脊波与单尺度脊波
• 2.3.2 Curvelet 99
• 2.4 第二代Curvelet变换
• 2.4.1 连续Curvelet变换
• 2.4.2 离散Curvelet变换
• 2.4.3 基于Wrapping的FDCvT
• 2.5 Curvelet特性
• 2.6 脊元和带通滤波器组
• 2.7 本章小结
• 第3章 Curvelet变换域图像隐写算法的研究
• 3.1 隐写术
• 3.2 常见图像隐写算法
• 3.3 基于量化的Curvelet变换域图像隐写算法
• 3.3.1 脊元和能量分散度函数
• 3.3.2 误差控制编码
• 3.4 算法框图
• 3.5 实验结果
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于HVS的Curvelet变换域半脆弱水印算法
• 4.1 半脆弱水印与图像认证
• 4.2 常见半脆弱水印算法
• 4.3 人类视觉系统HVS
• 4.4 Curvelet HVS纹理因子和亮度因子
• 4.5 基于Curvelet和HVS的半脆弱水印算法
• 4.6 实验结果
• 4.7 本章小结
• 第5章 高压容性设备分布式在线监测系统
• 5.1 高压容性设备的监测
• 5.2 介质损耗正切计算方法
• 5.2.1 电流互感器和电压互感器
• 5.2.2 西林电桥法
• 5.2.3 离散傅立叶变换法
• 5.2.4 改进的频率测量方法
• 5.2.5 数字滤波
• 5.3 集中式系统与分布式系统
• 5.3.1 集中式系统
• 5.3.2 分布式系统
• 5.4 高压容性设备分布式在线检测系统
• 5.4.1 基于DSP2812的监测节点
• 5.4.2 RS-485通信总线和光线传输
• 5.4.3 软件系统
• 5.4.4 监测对象
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢