数字图像信息隐藏技术研究

论文摘要

随着信息媒体数字化和网络通信技术的发展,信息传输的安全性越来越受到人们的重视。信息隐藏技术是一种新的解决数字媒体安全问题的方法,广泛应用于保密通信、数字版权保护、电子商务、电子政务等领域。信息隐藏技术是将秘密文件隐藏在可公开的载体文件中,实现秘密地传输而不会引起第三方的注意。近年来,信息隐藏技术发展迅速,人们提出了很多信息隐藏的方法和算法,根据信息嵌入域的不同,主要分为基于空域的算法和基于变换域的算法。基于空域的信息隐藏算法计算简单,具有较大的隐藏容量和较好的不可见性,但是安全性不高;基于变换域的信息隐藏算法的安全性较高,但是一般情况下隐藏容量低于空域算法[王育民等2006]。小波分析是近年来发展起来的一种全新而有效的信号处理和分析方法。小波变换的多分辨率特征给图像信号的处理和分析带来了极大的便利,为实现大容量的图像信息隐藏提供了新的研究方向。由于图像信息隐藏质量与人眼视觉感知直接相关,结合人眼视觉特性合理地选择嵌入系数能够进一步提高隐藏效果。人类视觉系统是涉及生物学、心理学、物理学、数学等学科的综合体系。它利用人眼视觉对数字信号的视觉冗余,将秘密信息隐藏在载体文件中。人眼视觉系统具有很多特性,如对比度特性、灰度特性、方向性、视觉掩蔽特性等。根据人眼视觉的掩蔽特性对图像不同纹理特征区域进行分类,在图像纹理较复杂的区域隐藏信息,具有较好的不可见性。论文以贵州省科技基金项目——“图像信息隐藏技术研究”为背景,在研究了以数字图像为载体的信息隐藏关键技术的基础上,着重研究了人眼视觉系统及小波分解的多分辨率特性,并总结了图像小波变换各个频率子带的统计特性,探讨了在信息隐藏中选择不同嵌入系数的原理及方法。文中对利用人眼视觉系统的特性进行图像分类的方法和大容量信息隐藏策略做了深入研究,给出了基于小波能量区域分布特点的图像分类方法,在研究大容量信息隐藏策略后,提出了基于小波域的大容量信息隐藏算法。实验表明,算法具有较好的不可见性和较大的隐藏容量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 信息隐藏技术的研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 数字图像信息隐藏技术
• 2.1 图像信息隐藏的一般模型和基本概念
• 2.2 图像信息隐藏技术的基本方法
• 2.2.1 空域信息隐藏技术
• 2.2.2 变换域信息隐藏技术
• 2.3 图像信息隐藏效果评价和分析的一般方法
• 第三章 人类视觉系统
• 3.1 人眼视觉系统的研究现状
• 3.2 人眼视觉的基本原理
• 3.3 基于人眼视觉特性的图像分类
• 第四章 小波域图像信息隐藏算法研究
• 4.1 基于HVS的图像分类
• 4.2 图像小波变换系数特点
• 4.3 基于小波域中高频带的信息隐藏算法
• 4.3.1 嵌入算法
• 4.3.2 提取算法
• 4.3.3 实验结果分析
• 4.4 基于偏移量修正的频带通用信息隐藏算法
• 4.4.1 嵌入算法
• 4.4.2 提取算法
• 4.4.3 实验结果分析
• 4.5 小结
• 第五章 结论及展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 主要参考文献
• 附录
• 图版