基于两种不同载体的信息隐藏方法研究

论文摘要

随着信息时代的到来,特别是互联网技术的普及,信息的安全保护问题日益突出。一种新兴的信息安全技术——信息隐藏（information hiding）应运而生,并作为隐蔽通信和版权保护的有效手段,迅速成为国际上的研究热点。本文主要研究了基于两种不同载体的信息隐藏方法:以图像为载体以及以DNA为载体。首先,本文介绍了一种基于人类视觉系统量化的JPEG信息隐藏方法。该方法以基于人类视觉系统的量化表为基础,用修改后的量化表量化原掩体图像的DCT系数,然后将信息嵌入量化结果。与经典的JPEG信息隐藏方法——QTM法的实验比较结果表明,该方法隐藏的信息量与QTM方法相同,且嵌入信息后的图像（Stego图像）质量更好,有效减小了信息嵌入增加的图像失真。其次,本文对已有的基于Fibonacci矩阵的JPEG信息隐藏方法进行了量化表的修改,并用修改的量化表实现了该算法。为进一步提高Stego图像质量,本文又设计了一种基于Fibonacci p-codes矩阵量化的JPEG信息隐藏方法。该方法修改了Fibonacci p-codes矩阵,并以此为量化表对掩体图像的DCT系数进行量化,并嵌入信息。实验结果表明,该方法隐藏的信息量与Fibonacci方法相同,且Stego图像质量好。此外,本文还研究了以DNA为载体的信息隐藏方法,并实现了一种以活性DNA为载体的信息隐藏技术。该技术利用密码子冗余和算术编码,实现了在DNA活跃的译码部分进行信息隐藏而不改变最终的氨基酸序列,不会引起基因突变,可有效用于新基因发现、基因治疗药物等领域的知识产权保护。文章的最后一章对论文所做工作进行了总结,并对今后的工作提出了一些自己的看法和建议。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 信息隐藏技术概论
• 1.2 隐写术
• 1.3 信息隐藏技术的发展现状
• 1.4 基于量化表修改的JPEG信息隐藏方法
• 1.4.1 JPEG简介
• 1.4.2 基于JPEG图像的信息隐藏方法
• 1.4.3 论文主要工作
• 1.5 以DNA为载体的信息隐藏方法
• 1.5.1 生物背景
• 1.5.2 DNA计算
• 1.5.3 论文主要工作
• 1.6 论文安排
• 第二章 基于人类视觉系统量化的JPEG信息隐藏方法
• 2.1 概述
• 2.2 基于JPEG的变换域信息隐藏方法
• 2.2.1 Jpeg-Jsteg方法
• 2.2.2 基于Jpeg-Jsteg的改进算法
• 2.2.3 基于人类视觉量化的JPEG信息隐藏方法
• 2.3 实验结果
• 2.4 本章小结
• 第三章 Fibonacci矩阵量化的JPEG信息隐藏方法
• 3.1 概述
• 3.2 Fibonacci矩阵
• 3.3 Fibonacci矩阵量化的JPEG信息隐藏方法
• 3.3.1 嵌入过程
• 3.3.2 提取过程
• 3.4 两种结合QTM与Fibonacci矩阵的JPEG信息隐藏方法
• 3.5 实验结果
• 3.6 本章小结
• 第四章 Fibonacci p-codes矩阵量化的JPEG信息隐藏方法
• 4.1 概述
• 4.2 Fibonacci p-codes矩阵
• 4.3 Fibonacci p-codes矩阵量化的JPEG信息隐藏方法
• 4.3.1 嵌入过程
• 4.3.2 提取过程
• 4.4 实验结果与分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 以DNA为载体的信息隐藏方法研究
• 5.1 概述
• 5.2 相关的生物分子学背景知识
• 5.2.1 DNA的结构
• 5.2.2 分子生物学的中心法则
• 5.2.2.1 转录
• 5.2.2.2 翻译
• 5.3 以DNA为载体隐藏信息的两种方法
• 5.3.1 以化学DNA为载体
• 5.3.2 活性DNA——密码子冗余、算术编码
• 5.3.2.1 密码子冗余
• 5.3.2.2 算术编码
• 5.3.2.3 本章提出的方法
• 5.4 实验结果
• 5.5 结论
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢