圖像加密域大容量信息隱藏方案設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、圖像加密域大容量信息隱藏方案設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：陳守闊指導(dǎo)教師：肖迪教授專業(yè)：計(jì)算機(jī)軟件與理論學(xué)位類別：工學(xué)重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院二O一五年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，再加上移動終端的廣泛普及，數(shù)字圖像作為最直觀生動的載體，在人們的生活中使用的越來越廣泛。由于數(shù)字圖像在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臅r(shí)候很容易被非法竊取、復(fù)制或被惡意修改，所以數(shù)字圖像的安全問題成為了一個需要迫切

2、解決的問題。圖像加密技術(shù)是圖像內(nèi)容擁有者通過加密密鑰和加密算法，將圖像變?yōu)榉鞘跈?quán)用戶“看不懂”的內(nèi)容，從而達(dá)到安全通信的目的。信息隱藏利用數(shù)字媒體的冗余信息和人類對某些信息的不敏感的特性，將水印信息通過特定的方法嵌入到載體信息里面去，然后通過嵌入的逆方法提取水印信息，從而達(dá)到身份驗(yàn)證、內(nèi)容注釋以及版權(quán)保護(hù)等作用。在很多情況下，圖像的加密和信息的隱藏不是同一個人進(jìn)行的。出于安全圖像的考慮，圖像內(nèi)容擁有者先加密圖像，然后給另一個人做信息隱藏

3、。所以在加密圖像上做信息隱藏變得越來越重要，在醫(yī)學(xué)診斷、云存儲、遠(yuǎn)程醫(yī)療等方面有著重要的應(yīng)用。本文主要工作就是研究和提出了加密圖像上的大容量的信息隱藏方案。本文做的工作主要包含以下三個方面：①研究了現(xiàn)有的主流圖像加密和信息隱藏算法，對圖像的加密和信息隱藏有了系統(tǒng)的認(rèn)識；接著又深入研究了加密圖像的信息隱藏算法，掌握了現(xiàn)有加密圖像上的信息隱藏算法的優(yōu)缺點(diǎn)，為開展后續(xù)的改進(jìn)和升級奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。②深入研究了壓縮感知理論，從信號的稀疏性，到測

4、量矩陣的設(shè)計(jì)、稀疏信號的測量、原始信號的重構(gòu)幾個過程全面理解壓縮感知理論。然后把壓縮感知理論用于加密圖像的信息隱藏領(lǐng)域，使得壓縮感知有了新的應(yīng)用方向，同時(shí)提高了嵌入容量，增強(qiáng)了水印信息的魯棒性。③基于圖像相鄰像素的相關(guān)性原理，提出了一種大容量的可逆信息隱藏算法。根據(jù)要嵌入的信息，去翻轉(zhuǎn)加密圖像的最高有效位，根據(jù)像素的預(yù)測值和解密圖像的差值的絕對值，來提取信息和恢復(fù)原始圖像。該算法具有信息嵌入率高的特點(diǎn)，可達(dá)到接近0.5bpp。同時(shí)這個算