基于壓縮感知的密文域信息隱藏及圖像認(rèn)證方案研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)的開放性和計(jì)算機(jī)能力的提高，越來越多的數(shù)字信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸、處理，并深入到生活、工作、學(xué)習(xí)的方方面面。由于數(shù)字信息具有易修改和易復(fù)制等特點(diǎn)，數(shù)字信息在不安全傳輸過程中可能發(fā)生的惡意竊取、篡改等問題也越來越多，所以數(shù)字信息的安全性越來越受到關(guān)注。
　　現(xiàn)有的圖像加密、信息隱藏以及圖像認(rèn)證技術(shù)可有效解決一些信息安全問題。數(shù)據(jù)擁有者對(duì)數(shù)據(jù)加密，隱藏信息內(nèi)容。信息隱藏者將秘密信息隱藏到載體信息中，實(shí)現(xiàn)信息保護(hù)、版權(quán)保護(hù)。信息接收者

2、確定信息的完整性和真實(shí)性。對(duì)于某些特殊領(lǐng)域，如軍事情報(bào)、醫(yī)療等，還希望實(shí)現(xiàn)圖像原始內(nèi)容的恢復(fù)，而這方面算法的研究欠佳。壓縮感知隨著其安全性及重構(gòu)特性的日漸成熟，越來越多的研究開始基于它進(jìn)行加密及在密文域進(jìn)行信息隱藏、圖像認(rèn)證及恢復(fù)。本文通過系統(tǒng)研究圖像加密、信息隱藏、圖像認(rèn)證技術(shù)理論及其發(fā)展現(xiàn)狀，分別提出了基于壓縮感知的密文圖像信息隱藏方案和圖像認(rèn)證方案。
　?、僭诂F(xiàn)有圖像信息隱藏算法和壓縮感知理論基礎(chǔ)上，提出了一種高質(zhì)量圖像重構(gòu)

3、的密文域水印方案。方案通過分析圖像能量分布特性，將圖像分為重要部分和不重要部分。并利用壓縮感知技術(shù)，對(duì)不重要部分進(jìn)行壓縮感知測(cè)量，將水印嵌入到測(cè)量值中。這樣既提高了水印嵌入容量，也增加了信息的安全性。嵌入之前根據(jù)圖像重要部分的能量分布特性，生成水印定位密鑰，方便水印的嵌入和提取的定位，提高了水印的提取正確率。通過壓縮感知技術(shù)，既實(shí)現(xiàn)了圖像的同時(shí)加密和壓縮，又利用其重構(gòu)特性很好地恢復(fù)原始圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比一般的信息隱藏算法，該算法有

4、很強(qiáng)的水印及圖像安全性和很高的圖像恢復(fù)質(zhì)量，且可以抵抗剪切攻擊，減小丟包率，能有效地用于不安全信道傳輸信息。
　?、谕ㄟ^研究現(xiàn)有的圖像認(rèn)證算法和壓縮感知重構(gòu)特性，提出了基于壓縮感知的密文圖像篡改認(rèn)證及恢復(fù)算法。方案首先將圖像進(jìn)行重要部分和非重要部分劃分，采用不同的加密處理。但是因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)篡改認(rèn)證和恢復(fù)，所以通過自身內(nèi)容生成特征水印嵌入到自身圖像壓縮感知測(cè)量值中，這里水印由小波變換低頻部分經(jīng)過壓縮感知生成，利用壓縮感知的重構(gòu)特性可以