基于灰色系统理论的信息隐藏技术研究

【摘要】：信息隐藏技术是信息安全领域的一个重要研究方向，而基于图象的信息隐藏技术更是目前研究的热点之一。信息隐藏技术目前主要用于保密通信、版权保护、真伪验证等，因而对它的研究具有很高的理论意义和实用价值。论文重点研究了灰色关联分析理论的特点、类型以及分析方法，并分析讨论了图象小波域信息隐藏技术的特点；成功地将灰关联分析模型应用到图象域信息隐藏技术中，形成了一些新的信息隐藏算法，为基于灰色系统理论的信息隐藏技术做了一些铺垫。论文的主要研究工作和创新点有以下几个方面： 1．重点研究了灰色关联分析的方法。论文主要以灰关联分析理论为基础，对以图象作为载体信号的信息隐藏算法进行研究。首先对灰关联分析的一些理论进行了论述和介绍，其中重点阐述了灰关联分析的方法。同时对灰关联分析应用在图象处理领域中的可行性以及一些关键问题进行了简单的论述，为论文的研究工作在理论上做了一些铺垫。 2．提出了一种充分考虑人眼视觉掩蔽特性的信息隐藏算法——基于灰关联和局部小波变换的信息隐藏算法。主要有以下三点工作：(1)根据灰关联度的大小在载体图象中选取部分相对非平滑区域(纹理丰富区域)组成一个子图作为秘密信息隐藏的区域。(2)在该子图的小波域的高频系数中选取绝对值尽量大的系数作为秘密信息嵌入的位置。(3)根据图象小波域的人眼视觉掩蔽特性，确定秘密信息嵌入的强度。根据以上三点，顺利实现了秘密信息的嵌入。最后对隐藏算法进行了仿真实验测试，实验结果表明：该算法不仅具有较好的透明性，即视觉上的不可察觉性，而且该算法对常见的攻击如噪声、几何剪切、JPEG压缩、滤波等均具有较好的鲁棒性。 3．提出了一种基于灰关联的彩色图象DWT域信息隐藏盲提取算法。论文根据邓氏关联系数的定义以及结合图象DWT域信息隐藏的特点，提出了一种新型的灰色关联系数的定义。基于此灰色关联系数的定义，论文提出了相应的隐藏算法。该算法是对原始载体图象DWT域中HL和LH频带系数根据定义的灰色关联系数的大小进行调整，从而将秘密数据隐藏到原始载体图象中，提取时不需要原始载体图象，实现了秘密信息的盲提取。从仿真实验结果中可以看出，该隐藏算法不仅具有较好的透明性，而且也有较强的抗攻击能力。