收藏本站
《浙江大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于图像的无损信息隐藏技术研究

曾宪庭  
【摘要】:随着信息技术的发展,信息的存储、加工、复制、传送变得越来越方便快捷。然而,在开放的网络环境中传输的各种信息很容易被窃听或遭到拦截;所有数字化信息很容易被复制、删除、剪切、拼接、篡改甚至伪造。因此,保障信息的安全就成为了人们不得不面对的一个巨大挑战。作为一种基本的信息安全工具,信息隐藏技术在信息安全领域中发挥着重要作用。 然而,通常意义下的信息隐藏技术,由于其在载体中嵌入了机密信息,会导致原始载体永久性的失真,这些技术在数字媒体内容保护领域没有优势。因为如果嵌入一些信息使得这些数字媒体永久失真的话,就会导致这些媒体失去原有价值。因此,如何能够在原始媒体没有明显降质的情况下嵌入机密信息,并且当提取出机密信息后,原始媒体能够完全复原就显得十分必要。满足这种特性的技术称为无损信息隐藏技术。另外,如果这些能够复原的隐秘图像在遭到一些并无恶意的改变(比如:图像有损压缩或在噪声环境中无意添加了噪声)之后,仍能够精确地提取出嵌入的信息,将进一步扩大这种技术的应用范围,使这种技术能够从无损的应用环境扩展到有损的应用环境中去。满足这种特性的技术称为鲁棒无损信息隐藏技术。 本文以图像为主要研究对象,重点研究了当前信息隐藏领域的新热点:大容量无损信息隐藏技术和鲁棒无损信息隐藏技术。本文主要取得以下研究成果。 (1)提出了一种基于块固定参照像素的大容量无损信息隐藏方案。该方案能实现高嵌入和低失真。另外,该方案简单易行,除了机密信息长度之外,无须任何额外信息就可以从隐秘图像中提取出机密信息同时无失真地恢复出原始载体图像。实验结果表明,在所有隐秘图像没有明显降质(PSNR均超过30 dB)的前提下,8幅常用的标准灰度图像的平均纯嵌入容量超过0.97bpp。 (2)提出了一种基于扫描路径的大容量无损信息隐藏方案。通过定义九种基本的扫描路径并计算各路径的相邻像素差,可以获得全方位的相邻像素差,选择最优路径的差直方图移位可以产生大量的冗余空间,因此能实现大容量信息的无损嵌入。实验结果表明,在8幅常用的标准灰度图像的测试中,在所有隐秘图像的PSNR均超过30 dB的前提下,平均纯嵌入容量超过1.0 bpp。 (3)在块固定参照像素方案的基础上提出了一种基于块动态参照像素的无损信息隐藏方案。改进的方案利用块内排序后的中间像素作为参照像素,克服了块固定参照像素方案的不足。在保持了原方案的优点外,新方案大大地提高了嵌入容量。实验结果表明,块动态参照像素方案明显好于块固定参照像素方案。在含有1338幅灰度图像的UCID图像库(第2版)的测试中,在平均PSNR达到30.8 dB的前提下,块动态参照像素方案的平均嵌入容量超过了1.1 bpp。 (4)提出了一种基于统计量移位的鲁棒无损信息隐藏方案。该方案通过引入一个统计量,并且使这个统计量产生一定的位移来嵌入信息。由于位移量及移位规则固定,所以这种方案是可逆的。另一方面,由于信息1和信息0分隔在不同的区以及统计量固有的特性,由有损压缩等非恶意攻击所产生的某种改变不会导致嵌入信息发生变化,因此,这种方案又是鲁棒的。实验结果表明,该方案与传统的方案相比有明显的优势。 (5)提出了一种改进的基于统计量移位的鲁棒无损信息隐藏方案。原方案的嵌入机制仅允许块内一组像素发生改变,这会导致两个不利的影响。其一,要将统计量移位到不同的区以实现信息嵌入,往往要将其中的一组像素改变很大,影响了图像的质量。其二,对隐秘图像进行有损压缩时,机密信息抗压缩的能力降低,影响了算法的鲁棒性。改进的方案采用新的嵌入机制,让块内两组像素均发生改变。实验结果表明,与原方案相比,无论图像质量还是鲁棒性,改进的方案均有明显的提高。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫敬;;基于图像的数字水印加密研究[J];唐山师范学院学报;2009年05期
2 王晓霞,顾雯;信息隐藏技术探讨[J];电信快报;2005年08期
3 张高文;薛殿杰;;基于信息隐藏技术的文档信息传输算法研究[J];海峡科学;2007年11期
4 隆坤;孙璐;;数字图像的LSB隐藏算法研究[J];中国现代教育装备;2007年11期
5 贾玉珍;靳冰;;基于图像的双重信息隐藏算法研究[J];南阳理工学院学报;2010年02期
6 乔小燕;孙兴华;杨静宇;;基于视觉冗余性的图像信息隐藏[J];计算机应用;2006年01期
7 唐琳;黄猛;孙明珠;;BMP图像的文本信息隐藏算法[J];电脑编程技巧与维护;2007年11期
8 邓倩岚;林家骏;;基于统计的LSB隐写分析方法[J];计算机安全;2006年01期
9 张彤;;两幅图像相互隐藏算法[J];中国西部科技;2009年22期
10 邓倩岚;林家骏;;一种基于统计的LSB隐写分析方法[J];现代计算机;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王杰;朱保华;;LED显示屏室外模块设计[A];2008全国LED显示应用技术交流暨产业发展研讨会文集[C];2008年
2 程永丽;张静;;一种基于分块的二值图像信息隐藏算法[A];第七届全国信息隐藏暨多媒体信息安全学术大会论文集[C];2007年
3 张明秋;王合军;聂丽;;用信息隐藏技术解决数字图像传输安全问题[A];四川省通信学会2010年学术年会论文集[C];2010年
4 王柱生;肖国青;李占奎;谭继廉;赵永涛;韩励想;李海霞;鲍志勤;祖凯玲;王秀华;张宏斌;李舂艳;魏计房;巩伟;戎欣娟;卢子伟;;像素CdZnTe核辐射探测器的进展[A];第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2010年
5 施华强;姜志国;杨泽声;;百万像素数码显微镜和图像处理技术的研究[A];第五届全国生物医学体视学学术会议、第八届全军军事病理学学术会议、第四届全军定量病理学学术会议论文汇编[C];2002年
6 奚吉;梁瑞宇;赵力;;语音信息隐藏技术回顾[A];2009’中国西部地区声学学术交流会论文集[C];2009年
7 李振叶;;图像中的隐秘术分析技术研究[A];第十九次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2004年
8 刘京玲;陈元;;信息隐藏-数字水印[A];第十八次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2003年
9 何晓辉;;信息隐藏技术研究[A];第二十一次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2006年
10 李逊;;信息隐藏技术研究[A];江苏省通信学会2004年学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 京关;500万像素数码相机受欢迎[N];深圳商报;2004年
2 本报记者 樊哲高;康佳:引领“像素时代”[N];中国电子报;2003年
3 ;正确看待数码相机的像素数[N];中国高新技术产业导报;2001年
4 本报记者 李献;28mm下的700万像素[N];计算机世界;2004年
5 李献;阳光下的数码盛宴[N];计算机世界;2005年
6 重庆 志志;DC新机不断,价格低廉[N];电脑报;2004年
7 李明圆 本报记者 苏杭;技高一筹 奥林巴斯μ-1000的尖端时尚[N];大众科技报;2006年
8 小熊;DC千万像素渐成主流[N];市场报;2006年
9 ;夏新3G三箭齐发百万像素强势出击[N];中国电子报;2004年
10 依文;像素之争管窥国产手机竞争力[N];中国高新技术产业导报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾宪庭;基于图像的无损信息隐藏技术研究[D];浙江大学;2010年
2 朱桂斌;数字图像信息隐藏的理论与算法研究[D];重庆大学;2004年
3 陈铭;隐写与隐写分析算法及实践研究[D];北京邮电大学;2008年
4 廖鑫;高效隐写算法的设计研究[D];北京邮电大学;2012年
5 王贤敏;机密空间信息隐藏与遥感影像授权使用[D];武汉大学;2005年
6 李健;抗几何攻击的数字图像水印技术的研究[D];南京理工大学;2009年
7 尹永智;基于350微米像素阳极碲锌镉探测器的500微米分辨率的正电子发射断层显像研究[D];兰州大学;2012年
8 戴跃伟;信息隐藏技术的理论及应用研究[D];南京理工大学;2002年
9 宋丽梅;基于单幅实时测量图像三维形貌恢复的研究[D];天津大学;2004年
10 王丹;抗几何攻击的信息隐藏技术研究[D];复旦大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程永丽;二值图像信息隐藏技术研究[D];天津大学;2007年
2 马林;基于人类视觉系统的信息隐藏技术研究[D];新疆大学;2011年
3 田艳华;基于BMP图像的信息隐藏方法研究[D];南京理工大学;2008年
4 陈铭;基于置乱变换与改进LSB嵌入的信息伪装算法研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
5 王国明;双重数字水印的设计与实现[D];合肥工业大学;2006年
6 巩晓婷;基于文本的信息隐藏技术研究[D];福州大学;2006年
7 欧阳希;图像隐藏与数字水印算法研究[D];西北工业大学;2006年
8 罗楠;基于视频的信息隐藏技术[D];西安电子科技大学;2007年
9 冯慧娟;叛逆者追踪方案的研究[D];西安电子科技大学;2007年
10 张利平;基于扩频图像隐写的隐写分析[D];湖南大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026