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《北京邮电大学》 2006年
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信息隐藏和隐藏分析的理论与算法研究

姜楠  
【摘要】:随着数字技术和网络技术的不断发展,人们可以方便、迅速地将数字信息传达到世界各地。如何解决与此相关的版权保护、完整性认证、秘密通信等问题,成为亟待解决的研究课题。信息隐藏就是为解决这些问题而出现的,它有两个主要分支:数字水印和隐写术。数字水印主要用于版权保护、电子文档完整性保护等方面。隐写术主要用于秘密通信。同时为了保卫国家安全,信息隐藏分析也逐渐发展起来。 本文在国家重点基础研究发展规划973项目(TG1999035804)、国家自然科学基金项目(60473016)和北京邮电大学研究生创新基金项目的资助下,围绕与信息隐藏和信息隐藏分析相关的算法和理论问题,进行了研究。主要工作如下: 1.针对不同的应用环境,设计了3种不同的数字水印算法。自适应HSI鲁棒彩色图像数字水印算法将图像变换到HSI色彩模型中,并利用人眼视觉特点计算临界差异,在不可见性和鲁棒性之间找到折衷点。强鲁棒图像数字水印算法利用傅里叶变换的几何不变域,可以抵抗长宽不等比缩放、基本旋转等RST攻击,还可以抵抗格式转换、常规信号处理等攻击。同时能够实现嵌入量大、盲检测、100%正确提取等要求。Midi音频数字水印算法利用Midi文件格式的特殊性,借鉴软件水印的方法,实现了水印算法完全的透明性。 2.提出自适应加性水印嵌入模型,在此前提下,用PSNR衡量不可见性、用信道误码率衡量鲁棒性,给出了不可见性、鲁棒性和信息隐藏率之间的定量关系,指出达到三者折衷点的关键是水印嵌入强度。实验指出如何在确定水印算法参数之后计算嵌入强度,以达到三者的折衷。 3.指出纠错码在水印信道中的作用。水印信道受不可见性影响,嵌入强度与水印长度的乘积是一个常数(此常数的值与水印算法要达到的不可见性、鲁棒性等有关),这是水印信道与一般通信信道最大的不同。因此水印信道中纠错码的码率不能任意小,文中给出了纠错码码率的下限。 4.在分析已有信息隐藏模型不足的基础上,给出了新的信息隐藏模
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN918.1

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