圖像脆弱數(shù)字水印和數(shù)字隱寫的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、信息時(shí)代的到來(lái)使我們的社會(huì)和日常生活發(fā)生了深刻的革命性變化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和多媒體技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使網(wǎng)絡(luò)信息的安全與保護(hù)問題日益成為亟待解決的關(guān)鍵問題。在這樣的時(shí)代背景下，信息隱藏技術(shù)作為版權(quán)保護(hù)和隱蔽通信等的主要手段，近年來(lái)成為國(guó)際信息安全領(lǐng)域一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。 針對(duì)保障網(wǎng)絡(luò)信息傳遞中圖像內(nèi)容的真實(shí)性、完整性和保密性的需求，結(jié)合科研項(xiàng)目的研究需要，本論文致力于研究以圖像為載體的脆弱數(shù)字水印技術(shù)和數(shù)字隱寫技術(shù)

2、。 首先分析了現(xiàn)有的用于圖像精確認(rèn)證的脆弱水印算法，從提高算法的安全性角度出發(fā)，利用混沌映射高度的隨機(jī)性和對(duì)初值的極端敏感性，提出了一種安全的混沌脆弱水印算法。該算法實(shí)現(xiàn)了基于圖像內(nèi)容生成的水印信息與圖像內(nèi)容的隨機(jī)交錯(cuò)分布，加強(qiáng)了算法的安全性。仿真結(jié)果表明算法能夠精確檢測(cè)和定位對(duì)圖像內(nèi)容的惡意篡改，同時(shí)水印圖像具有極好的不可見性，并且提取水印不需要原始圖像。 從保證秘密信息的不可見性角度出發(fā)，研究應(yīng)用于隱蔽通信的圖像隱寫

3、算法，指出秘密信息的不可見性是保證算法安全性的前提條件。結(jié)合人眼視覺模型，構(gòu)造了一種基于混沌映射的DCT域自適應(yīng)圖像隱寫算法，利用人眼視覺模型導(dǎo)出的恰可見差異閾值調(diào)節(jié)嵌入秘密信息的強(qiáng)度和位置，實(shí)現(xiàn)了不可見性和魯棒性之間的最佳折衷，仿真結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。 從提高圖像隱寫算法的安全性角度出發(fā)，針對(duì)SPA隱寫分析算法對(duì)傳統(tǒng)LSB隱寫算法攻擊的有效性，理論分析了F1替換和F—1替換對(duì)圖像統(tǒng)計(jì)量的影響作用，推導(dǎo)了可以抵抗SPA分析的

4、F1替換和F—1替換的理想嵌入比例關(guān)系。在此基礎(chǔ)上提出了一種抵抗SPA分析的圖像隱寫策略，并實(shí)現(xiàn)了基于誤差校正的圖像隱寫算法。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠有效抵抗SPA隱寫分析，安全性高。同時(shí)，具有對(duì)載體圖像修改少，嵌入秘密信息的載體圖像視覺質(zhì)量好，提取秘密信息簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 在分析現(xiàn)有的迭代混合圖像隱藏算法性能的基礎(chǔ)上，構(gòu)造了一種新的基于小波對(duì)比度的迭代混合圖像隱藏算法。該算法將各圖像塊的小波對(duì)比度絕對(duì)值之和作為視覺敏感性的測(cè)度

5、，選取適合嵌入秘密信息的圖像塊，最后以迭代混合的方式將混沌置亂后的秘密圖像嵌入這些圖像塊。仿真結(jié)果表明該算法在實(shí)現(xiàn)大容量信息隱藏的同時(shí)，載密圖像仍具有很好的視覺質(zhì)量。 最后，從提高圖像隱藏算法的隱藏容量角度出發(fā)，將迭代混合的思想擴(kuò)展應(yīng)用到整數(shù)小波變換域，實(shí)現(xiàn)了一種新的自適應(yīng)迭代混合圖像隱藏算法。該算法采用整數(shù)小波變換，克服了傳統(tǒng)小波變換域圖像隱藏算法存在的邊界誤差和舍入誤差問題，同時(shí)充分考慮人眼視覺特性，有效協(xié)調(diào)了不可見性和魯棒