完全可逆的密文圖像信息隱藏算法研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展，數(shù)字圖像的傳播與使用愈加廣泛。同時(shí)，數(shù)字圖像的信息安全隱患問題也愈發(fā)突出。加密技術(shù)可以隱藏圖像本身的內(nèi)容，非授權(quán)用戶不能解讀。信息隱藏技術(shù)可以將秘密信息隱藏在公開的圖像中，保證安全傳輸。在實(shí)際應(yīng)用場景中，為了保證圖像的隱私安全性，需要在加密的圖像中進(jìn)行信息隱藏。這種直接在密文域進(jìn)行數(shù)據(jù)管理具有現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景。
　　對密文圖像執(zhí)行信息隱藏時(shí)，圖像的擁有者首先將圖像加密。數(shù)據(jù)嵌入者在不知道初始圖像內(nèi)容的

2、前提下，嵌入秘密信息。數(shù)據(jù)提取和圖像恢復(fù)由接收者完成。如果數(shù)據(jù)提取和圖像恢復(fù)是無錯(cuò)的，這個(gè)方案就是可逆的。然而，現(xiàn)有的密文圖像可逆信息隱藏方案尚存在幾個(gè)問題：可逆性不能完全得到保證，即數(shù)據(jù)提取和圖像恢復(fù)存在錯(cuò)誤；嵌入率低，即嵌入容量不高；需要在圖像加密前騰出空間，即不是真正意義上的密文域操作。通過對存在問題的分析，本文從“加密前進(jìn)行預(yù)操作”和“加密后騰出空間”兩個(gè)方向，研究如何實(shí)現(xiàn)完全可逆的密文圖像信息隱藏算法。本文的目的是針對常用的數(shù)

3、字圖像提出擁有可觀嵌入容量的完全可逆的密文域信息隱藏方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的信息安全。本文的工作主要有如下幾個(gè)方面：
　?、偻ㄟ^把圖像加密和可逆信息隱藏有效結(jié)合，能進(jìn)一步提高數(shù)字圖像的安全性。研究前人的密文域可逆信息隱藏的算法，得到啟發(fā)，提出自己的算法，在保證可逆性的前提下，提高嵌入容量。
　?、诶貌逯导夹g(shù)的特性，在加密前對明文圖像用插值技術(shù)進(jìn)行估算。根據(jù)估算的結(jié)果判斷所選定的像素與周圍像素的關(guān)聯(lián)性，構(gòu)造位置地圖來記錄無關(guān)聯(lián)的

4、像素位置。通過翻轉(zhuǎn)選定的有關(guān)聯(lián)的像素的最高有效位進(jìn)行信息嵌入。接收者需要先解密再進(jìn)行提取信息和恢復(fù)為初始圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明這個(gè)算法可以達(dá)到真正的可逆，同時(shí)比大部分現(xiàn)有的算法具有更高的嵌入容量。
　?、劾眉臃ㄍ瑧B(tài)加密的特性，將相鄰像素分為一組，對同一組像素用相同的密鑰加密。信息嵌入者對加密圖像的每組相鄰像素計(jì)算差值，構(gòu)成差值直方圖后，通過平移操作來實(shí)現(xiàn)信息隱藏。同時(shí)可以通過多層嵌入的方式達(dá)到提升嵌入容量的目的。接收者先提取信息，再