基于提升小波的ROI图像信息隐藏研究与实现

论文摘要

当前快速发展的新的IT技术、电子商务及大量商用多媒体业务的涌现，使得各种多媒体数据的版权保护技术显得尤为重要。信息隐藏与数字水印技术作为一种新的数字媒体保护措施，虽然已取得了快速发展，但仍存在很多需要解决的理论和技术难题。本论文从图像信息安全、版权保护和ROI信息隐藏等问题出发，对当前信息安全领域的研究热点——信息隐藏和数字水印技术进行了广泛而深入的研究，采用现代信号处理的前沿理论、方法和技术，对数字水印技术中的热点问题——基于提升小波变换的ROI图像信息隐藏算法进行了深入研究。论文的主要研究工作包括如下内容：1．论文全面系统地归纳、分析了信息隐藏和数字水印技术在国内外的发展历程、存在的问题以及研究热点，在对信息隐藏理论及其相关技术进行研究的基础上，分析了水印技术所遇到的难题，讨论了本课题研究的主要内容和解决方案，并阐述了数字水印技术的基本理论，包括小波域嵌入水印的通用模型、典型算法等。2．将现有信息隐藏和数字水印技术更广泛的结合起来，研究了一种基于提升小波LWT和感兴趣区域ROI的图像机密信息隐藏算法，即不再是将两个毫不相干的信息中的一者作为水印信息隐藏在另一者中，而是将原始信息中的部分重要信息作为ROI信息隐藏于原始信息中。多项实验结果及其分析表明了该算法具有透明度好、信息隐藏量较大、机密信号检测结果准确的特点。3．将用户等级模型中分级使用的思想引入到ROI图像信息隐藏应用中，提出了基于LWT的灰度图像单个和多个ROI机密信息分级使用的信息隐藏算法，为图像用户分级使用的管理提供了算法研究方面的基础，实验结果表明了该算法的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状及发展方向
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第2章 信息隐藏及数字水印概述
• 2.1 信息隐藏技术的特点
• 2.2 数字水印概述
• 2.2.1 数字水印技术
• 2.2.2 数字水印的特征
• 2.2.3 数字水印的分类
• 2.2.4 数字水印系统模型
• 2.3 数字水印的典型算法及攻击类型
• 2.3.1 数字水印的典型算法分类
• 2.3.2 数字水印的攻击类型
• 2.4 数字水印的评估标准
• 2.5 本章小结
• 第3章 提升小波变换与水印预处理技术
• 3.1 小波变换理论基础
• 3.1.1 小波变换基本原理
• 3.1.2 离散小波变换
• 3.1.3 多分辨率分析
• 3.1.4 数字图像的小波变换应用
• 3.1.5 小波域水印算法的特点
• 3.2 提升小波变换及其优点
• 3.2.1 第一代小波的局限性和第二代小波
• 3.2.2 提升小波基本原理
• 3.3 图像置乱技术
• 3.3.1 图像置乱的意义
• 3.3.2 常用的图像置乱方法
• 3.4 混沌加密技术
• 3.4.1 混沌的本质及特性
• 3.4.2 混沌映射方程
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于ROI信息的图像信息隐藏算法
• 4.1 感兴趣区域ROI分析方法
• 4.2 算法设计思路
• 4.3 单个ROI图像的信息隐藏算法
• 4.3.1 基于提升小波的算法实现
• 4.3.2 实验结果及分析
• 4.4 多个ROI图像的信息隐藏算法
• 4.4.1 算法实现的基本思路
• 4.4.2 实验结果及分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于图像用户模型的隐藏算法研究
• 5.1 用户模型的基本思想
• 5.2 信息隐藏算法改进思路
• 5.3 部分隐藏ROI图像的信息隐藏算法
• 5.3.1 伪载体图像生成算法
• 5.3.2 基于分级ROI图像隐藏算法实现
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文和参加科研情况