信息隐藏在实时视频传输中的应用研究

论文摘要

随着计算机技术的成熟和网络环境的不断优化,互联网上的数字媒体应用正在快速发展,视频信息在多媒体通信中起着越来越重要的地位。但由于计算机网络的安全性措施目前还不够完善,安全隐患日益突出,信息的安全保障已成为人们关注的焦点,也是当今密码界研究的热点和难点。传统加密方法已不能满足当今实时视频的安全性要求,当今的研究已从对信息的置乱转为对信息的隐藏。本文以实时视频为载体对静态图像进行信息隐藏,取得的主要研究成果体现在:第一,分析传统DES加密算法实质,结合静态图像特性提出一种图像DES算法（Image-DES）,数字分析表明本算法能有效提高加/解密速度,可以满足多媒体应用中的实时性等要求。第二,总结Arnold变换和基于混沌系统置乱算法,结合小波变换,提出一种基于小波的混合置乱新算法。第三,根据BMP文件结构的特点,提出了一种不同于LSB算法的空间域信息隐藏算法,此算法将秘密信息嵌入到BMP图像数据的冗余字节中,以实现信息隐藏。第四,利用HVS的照明掩蔽特性和纹理掩蔽特性,结合JPEG压缩方案中的亮度量化表,对现有DCT域信息隐藏算法进行改进。改进后具有良好的抵抗JPEG压缩特性,较高的鲁棒性和安全性。第五,在分析了MPEG-4视频压缩标准的基础上,重点研究了该压缩标准中适合隐藏信息嵌入的作用域,借鉴图像的DCT域信息隐藏技术,将信息嵌入到视频I帧的亮度子块的DCT系数的中频分量中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 信息隐藏的国内外研究现状
• 1.3 图像视频技术基础及研究现状
• 1.3.1 静止图像压缩标准
• 1.3.2 运动图像压缩标准（MPEG 系列）
• 1.3.3 运动图像压缩标准（H.26X 系列）
• 1.4 本文的主要研究工作和结构安排
• 1.4.1 主要研究工作
• 1.4.2 论文结构安排
• 第二章 信息隐藏技术
• 2.1 信息隐藏的基本理论
• 2.1.1 信息隐藏的发展历史
• 2.1.2 信息隐藏的概念与模型
• 2.1.3 信息隐藏的特性与分类
• 2.2 信息隐藏的研究内容
• 2.3 信息隐藏的应用与前景
• 2.4 本章小结
• 第三章 数字图像的置乱加密新算法
• 3.1 数字图像置乱算法
• 3.1.1 Arnold置乱
• 3.1.2 基于混沌序列的置乱
• 3.1.3 基于小波的混合置乱新算法
• 3.2 基于图像特性的快速DES 加密算法IDES
• 3.2.1 DES 加密算法
• 3.2.2 图像特性
• 3.2.3 基于图像特性的快速DES 加密算法IDES
• 3.2.4 算法可行性分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 基于数字图像载体的信息隐藏方案
• 4.1 HVS 概述
• 4.1.1 HVS 的主要技术指标
• 4.1.2 HVS 的特性
• 4.2 图像质量评价
• 4.2.1 客观保真度标准
• 4.2.2 主观保真度标准
• 4.3 一种基于BMP 格式图像的信息隐藏技术
• 4.3.1 BMP 图像文件结构
• 4.3.2 BMP 图像文件结构隐藏原理
• 4.3.2.1 秘密信息嵌入算法
• 4.3.2.2 仿真实验及结果分析
• 4.4 基于DCT 域的信息隐藏算法
• 4.4.1 信息隐藏中常用的正交变换
• 4.4.2 变换域法信息隐藏的基本原理
• 4.4.3 改进DCT 域信息隐藏算法
• 4.4.4 实验结果及其分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 实时视频信息隐藏技术的实现
• 5.1 图像与视频压缩编码
• 5.1.1 图像压缩编码算法
• 5.1.2 视频压缩编码算法
• 5.2 视频信息隐藏
• 5.2.1 视频信息隐藏的特点
• 5.2.2 内置式信息隐藏技术
• 5.3 实时视频信息隐藏通信实现
• 5.3.1 VFW
• 5.3.2 采集实现
• 5.3.3 视频传输的网络协议
• 5.3.4 多线程技术在视频数据传输的应用
• 5.3.5 网络传输控制
• 5.3.6 系统运行界面及结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果