基于PNG圖像和預測誤差的加密域可逆信息隱藏算法.pdf

1、隨著網絡和多媒體技術的飛速發(fā)展，互聯(lián)網上產生了大量的圖像資源。由于云存儲的便捷性，人們越來越喜歡將圖像上傳到云端保存。如果上傳的圖像沒有經過技術保護，很容易泄露隱私信息，因此迫切需要研究和開發(fā)圖像信息安全技術。為了保證上傳圖像的內容安全，人們開始使用圖像加密技術來保證內容安全，從而使云端出現(xiàn)大量的加密圖像。因此，研究加密圖像上的可逆信息隱藏技術已成為信息安全領域的一項重要課題，可應用在云存儲、醫(yī)療和軍事等領域，具有重要的理論價值和實際意

2、義。
　　本文研究加密圖像上的信息隱藏算法，對現(xiàn)有幾種典型算法進行深入研究后，設計了兩種新的加密域可逆信息隱藏算法。論文具體工作如下:
　　(1)提出基于PNG圖像的加密域可逆信息隱藏算法
　　該算法根據PNG圖像的特點，將秘密信息分別嵌入到原始圖像和alpha通道，提高了嵌入容量和含密圖像的視覺質量。具體而言，內容擁有者先根據加密密鑰對原始圖像進行加密操作，生成加密圖像。信息隱藏者生成一幅與加密圖像大小相等的alph

3、a通道，將加密圖像像素的最低有效位嵌入到對應alpha通道的透明值的最低有效位。然后將秘密信息分段，每段含有8比特的信息，將每段秘密信息分為兩部分，前7個比特直接替換alpha通道的透明值的高7位，第8位嵌入到加密圖像像素的最低有效位。最后將含密的加密圖像和alpha通道合成一幅PNG圖像。接收者通過掌握的秘鑰數(shù)量，分別對圖像進行信息提取和圖像恢復。理論分析和實驗結果表明，該算法具有較高的嵌入容量和較好的視覺質量。
　　(2)提出

4、基于預測誤差的加密域可逆信息隱藏算法
　　該算法將稀疏編碼與預測誤差相結合，在提高含密圖像質量的同時，確保數(shù)據提取的準確性。該算法先將原始圖像構造成平滑圖像，即，將原始圖像非重疊分塊，對圖像塊的像素進行排序以生成平滑塊。對于每個平滑塊，進一步對其重疊分塊，計算每個小塊的波動值，選取所有小塊中的最大波動值作為該平滑塊的波動值。當平滑塊的波動值小于設定閾值時，表示該平滑塊將被用于嵌入信息，否則該平滑塊不嵌入信息。對于嵌入信息的平滑塊，

5、保存其像素的排序索引;對于不嵌入信息的平滑塊，將其恢復到排序前的狀態(tài)，并生成一個全0的索引作為標記保存。構造平滑圖像后，內容擁有者對構造的平滑圖像進行加密操作，信息嵌入者先將秘密信息進行稀疏編碼，然后根據生成的索引值對秘密信息進行嵌入。當圖像塊的索引值全為0時，該塊不嵌入信息，否則嵌入信息。對于嵌入信息的圖像塊，對其進行重疊分塊，每個小塊只嵌入1比特信息，即，如果嵌入比特‘0’，不修改該小塊的像素，如果嵌入比特‘1’，則修改該小塊的中心