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数字图像大容量信息隐藏和盲水印算法研究

作　者: 甘甜
导　师: 聂守平
学　校: 南京师范大学
专　业: 物理电子学
关键词: 信息隐藏 JPEG压缩离散余弦变换离散小波变换盲提取
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 23次
引　用: 0次
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内容摘要

信息安全一直是备受人们关注的热点问题之一。信息隐藏技术作为信息安全领域的一大重要分支,已经成为各国研究者的研究重点,对其理论及关键技术的研究具有重大的意义。随着研究的深入,信息隐藏的新算法、新应用及新思路也层出不穷。目前,信息隐藏技术大体可以分为空间域和变换域两大类算法。空间域算法通过改变载体的像素灰度值来嵌入秘密信息,具有实现简单、透明性好和不可检测性强等优点；变换域算法则将图像由空间域转换到频域中,通过改变载体的变换系数实现秘密信息的隐藏,具有较好的鲁棒性和安全性。在空间域中,本文提出了一种新的类LSB算法,即基于JPEG压缩和位平面的彩色图像隐藏算法。该算法不是直接将秘密信息嵌入到载体图像中,而是先对秘密图像进行JPEG压缩,利用其编码生成的二进制码流替换载体图像的较低位位平面,二进制码流的长度作为密钥用于提取信息。实验结果表明,该算法透明性好,不可感知性强,而且能够实现大容量的图像信息隐藏。在变换域中,本文提出了基于分块DCT变换编码的小波域多幅图像融合算法。该算法的基本思想是多幅源图像经分块DCT后,选取较大方差对应的变换系数将各图像压缩为原大小的四分之一,保留变换系数的对应坐标作为提取信息时的密钥；然后将保留的DCT系数直接作为小波变换的分解系数,经小波逆变换后得载密图像。实验结果表明,该算法能同时对不同大小的灰度图像进行处理,而且单一密钥只能重构出与之对应的一幅图像。进一步地,本文研究了信息隐藏盲提取方案,提出了基于分块离散小波变换的盲提取算法。该算法的核心是先对载体图像进行分块两层离散小波变换,找到每块第二级分解子带中的最大值即最重要小波系数,然后根据小波特征树的对应关系将其在第一级分解子带中的对应区域作为嵌入区域,在该区域嵌入由秘密信息生成的伪随机序列。提取过程中,同样按照小波系数对应关系寻找到嵌入区域并判断其与伪随机序列的相关性即可解密,不需要提供原始图像。实验结果表明,该算法能实现二值图像的隐藏与盲提取,而且提取出的图像质量较好并具备一定的抗攻击能力,尤其对于剪切攻击鲁棒性较好。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第1章绪论  8-14
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-12
  1.3 本文主要研究内容  12-14
第2章基于JPEG压缩和位平面的彩色图像隐藏算法研究  14-26
  2.1 图像位平面分解及分析  14-17
  2.2 JPEG图像压缩算法  17-21
  2.3 基于JPEG压缩和位平面的彩色图像隐藏  21-24
    2.3.1 信息嵌入与提取  21-22
    2.3.2 实验结果  22-24
  2.4 本章小结  24-26
第3章基于分块DCT变换编码的小波域多幅图像融合算法研究  26-37
  3.1 分块DCT变换压缩图像冗余信息  27-30
  3.2 小波域多幅图像融合算法  30-31
  3.3 实验结果  31-35
    3.3.1 信息融合  31-32
    3.3.2 信息提取  32-33
    3.3.3 多幅图像的融合与提取  33-35
  3.4 本章小结  35-37
第4章基于分块DWT的图像信息隐藏与盲提取算法研究  37-49
  4.1 信息隐藏的预处理  37-39
  4.2 小波域信息隐藏盲提取算法  39-41
  4.3 实验结果  41-48
  4.4 本章小结  48-49
第5章结束语  49-51
参考文献  51-56
在校期间发表的学术论文  56-57
致谢  57

数字图像大容量信息隐藏和盲水印算法研究

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