圖像可逆信息隱藏技術(shù)若干問題研究.pdf

1、可逆信息隱藏技術(shù)是近幾年信息隱藏領(lǐng)域一個新的研究熱點。不同于傳統(tǒng)的信息隱藏技術(shù)在嵌入信息的同時會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損地恢復(fù)原始載體，這在對載體信號的質(zhì)量要求嚴(yán)苛的場合具有很高的應(yīng)用價值。本文著重對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)測誤差擴(kuò)展的可逆信息隱藏算法。算法以五個像素為一組來劃分圖像，在每個圖像塊中利用三對預(yù)測誤差之間的關(guān)系嵌入秘密

2、信息。最好的情況下，單個圖像塊中，每個像素的值最多改變1，即可嵌入六比特數(shù)據(jù)，有效地擴(kuò)充了隱藏容量。同時，算法通過對圖像塊復(fù)雜度的識別，摒棄了紋理復(fù)雜的塊，只選擇紋理簡單的塊嵌入數(shù)據(jù)，降低了高容量對圖像質(zhì)量的損耗。
　　2、提出了一種基于插值預(yù)測和塊分類模型的可逆信息隱藏算法。對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，控制平移點的數(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、一方面通過設(shè)計一個圖像塊類型的預(yù)測器，同時對秘密信息進(jìn)行預(yù)處理，限定了嵌入信息時被修改像素的數(shù)量，進(jìn)而提高了隱密圖像的質(zhì)量。另一方面，對圖像進(jìn)行插值預(yù)測，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。算法重點解決了三個方面的問題:一是實現(xiàn)可逆。鑒于二值圖像在實際存儲時，每個像素占用一個比特，數(shù)據(jù)量較少，因此在嵌入提取信息時，對圖像先擴(kuò)后縮:嵌入

4、信息時，對圖像進(jìn)行插值運(yùn)算，在插值后的圖像中尋找特定的插值點隱藏數(shù)據(jù)。提取信息后，通過重組非插值點來恢復(fù)原始圖像，實現(xiàn)了算法的可逆性。二是減小圖像失真。設(shè)定“可翻轉(zhuǎn)點”選取規(guī)則，盡可能選取對人眼視覺影響較小的像素點來隱藏秘密信息。三是提升嵌入容量。應(yīng)用隱寫編碼，在m×n的圖像塊中通過至多修改兩個像素點，來隱藏r比特數(shù)據(jù)，r=log2(mn+1)。對于大小為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、實際應(yīng)用的角度出發(fā)，設(shè)計并實現(xiàn)了一個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)實現(xiàn)了對圖像的雙重保護(hù)，并且通過標(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，針對魯棒水印技術(shù)進(jìn)行了研究，提出了一種抗抖動攻擊的魯棒水印算法。算法對圖像進(jìn)行DCT變換，以9個相鄰塊為一組劃分單元，在每個單元內(nèi)通過調(diào)整中心塊的DC系數(shù)值嵌入和提取水印。實驗結(jié)果顯示，算法抗抖動等攻擊的能力較強(qiáng)