圖像可逆信息隱藏技術(shù)若干問(wèn)題研究.pdf_第1頁(yè)
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1、可逆信息隱藏技術(shù)是近幾年信息隱藏領(lǐng)域一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。不同于傳統(tǒng)的信息隱藏技術(shù)在嵌入信息的同時(shí)會(huì)造成原始載體的永久失真,可逆信息隱藏技術(shù)能夠在正確提取信息后無(wú)損地恢復(fù)原始載體,這在對(duì)載體信號(hào)的質(zhì)量要求嚴(yán)苛的場(chǎng)合具有很高的應(yīng)用價(jià)值。本文著重對(duì)基于圖像的可逆信息隱藏技術(shù)進(jìn)行了研究,主要貢獻(xiàn)如下:
  1、提出了一種基于五像素預(yù)測(cè)誤差擴(kuò)展的可逆信息隱藏算法。算法以五個(gè)像素為一組來(lái)劃分圖像,在每個(gè)圖像塊中利用三對(duì)預(yù)測(cè)誤差之間的關(guān)系嵌入秘密

2、信息。最好的情況下,單個(gè)圖像塊中,每個(gè)像素的值最多改變1,即可嵌入六比特?cái)?shù)據(jù),有效地?cái)U(kuò)充了隱藏容量。同時(shí),算法通過(guò)對(duì)圖像塊復(fù)雜度的識(shí)別,摒棄了紋理復(fù)雜的塊,只選擇紋理簡(jiǎn)單的塊嵌入數(shù)據(jù),降低了高容量對(duì)圖像質(zhì)量的損耗。
  2、提出了一種基于插值預(yù)測(cè)和塊分類模型的可逆信息隱藏算法。對(duì)已有的直方圖平移算法進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),如果在不影響可逆性的同時(shí),控制平移點(diǎn)的數(shù)量和減小秘密信息流中“1”的比例,算法的隱蔽性可以得到進(jìn)一步提高。因此,本算法

3、一方面通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)圖像塊類型的預(yù)測(cè)器,同時(shí)對(duì)秘密信息進(jìn)行預(yù)處理,限定了嵌入信息時(shí)被修改像素的數(shù)量,進(jìn)而提高了隱密圖像的質(zhì)量。另一方面,對(duì)圖像進(jìn)行插值預(yù)測(cè),采用插值誤差直方圖雙向平移的方法隱藏信息,保證了較高的嵌入容量。
  3、提出了一種基于插值運(yùn)算和隱寫編碼的二值圖像可逆信息隱藏算法。算法重點(diǎn)解決了三個(gè)方面的問(wèn)題:一是實(shí)現(xiàn)可逆。鑒于二值圖像在實(shí)際存儲(chǔ)時(shí),每個(gè)像素占用一個(gè)比特,數(shù)據(jù)量較少,因此在嵌入提取信息時(shí),對(duì)圖像先擴(kuò)后縮:嵌入

4、信息時(shí),對(duì)圖像進(jìn)行插值運(yùn)算,在插值后的圖像中尋找特定的插值點(diǎn)隱藏?cái)?shù)據(jù)。提取信息后,通過(guò)重組非插值點(diǎn)來(lái)恢復(fù)原始圖像,實(shí)現(xiàn)了算法的可逆性。二是減小圖像失真。設(shè)定“可翻轉(zhuǎn)點(diǎn)”選取規(guī)則,盡可能選取對(duì)人眼視覺(jué)影響較小的像素點(diǎn)來(lái)隱藏秘密信息。三是提升嵌入容量。應(yīng)用隱寫編碼,在m×n的圖像塊中通過(guò)至多修改兩個(gè)像素點(diǎn),來(lái)隱藏r比特?cái)?shù)據(jù),r=log2(mn+1)。對(duì)于大小為M×N的插值后圖像,其最大嵌入容量可達(dá)到M×N/m×n×r比特。
  4、從

5、實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)融合可逆信息隱藏技術(shù)和魯棒水印技術(shù)的圖像保護(hù)應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像的雙重保護(hù),并且通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的REST網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接口進(jìn)行通訊,可以方便地集成到諸如遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)、電子政務(wù)系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)中。同時(shí),針對(duì)魯棒水印技術(shù)進(jìn)行了研究,提出了一種抗抖動(dòng)攻擊的魯棒水印算法。算法對(duì)圖像進(jìn)行DCT變換,以9個(gè)相鄰塊為一組劃分單元,在每個(gè)單元內(nèi)通過(guò)調(diào)整中心塊的DC系數(shù)值嵌入和提取水印。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,算法抗抖動(dòng)等攻擊的能力較強(qiáng)

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