基于小波和多尺度幾何分析的信息隱藏技術(shù)研究.pdf

1、在信息安全和版權(quán)保護的驅(qū)動下，信息隱藏技術(shù)在近幾年得到很大的發(fā)展，已經(jīng)在人類生活的許多方面得到廣泛應(yīng)用。目前信息隱藏技術(shù)的研究主要集中在隱秘術(shù)和數(shù)字水印兩個方面，隱秘術(shù)是研究如何將秘密信息隱藏在不太容易引起注意的消息中，從而使得秘密通信不被覺察；數(shù)字水印源于數(shù)字媒體作品的版權(quán)保護，都已成為信息安全領(lǐng)域的最新研究熱點。
　　 本文從分析傳統(tǒng)信息隱藏算法的缺陷和不足出發(fā)，有針對性地提出新的信息隱藏算法，并從算法的設(shè)計、隱藏信息的檢測

2、、容量大小和抗攻擊性等方面做了很多研究，主要研究工作包括：
　　 由于傳統(tǒng)的數(shù)字水印算法試驗都是采用逐點比對隱藏信息來實現(xiàn)，將相似度達到某個閾值作為水印存在的判據(jù)，容易導(dǎo)致誤判和降低水印識別率，而且算法過于復(fù)雜難以實現(xiàn)。針對這些缺陷，提出了基于二代Bandelet圖像認證水印算法和基于方向小波幾何圖像認證算法，并對基于局部統(tǒng)計模型自適應(yīng)噪聲強度算法進行改進。前者應(yīng)用第二代Bandelet變換生成圖像的幾何方向流來刻畫圖像的紋理和

3、幾何特征，后者是利用方向小波變換生成圖像的幾何方向流來刻畫圖像紋理和幾何特征，上述兩個算法都是利用改進的統(tǒng)計模型自適應(yīng)噪聲強度算法來篩選出紋理豐富的子圖，用于信息隱藏。實驗表明上述兩個算法不僅能將圖像的方向流信息隱藏并檢測出，而且還能夠抗模糊、JEPG壓縮、噪聲等典型攻擊。
　　 針對目前已有的紋理圖像隱藏DEM數(shù)據(jù)的算法會對紋理圖像產(chǎn)生破壞的缺點，提出了基于小波變換的紋理無損隱藏DEM數(shù)據(jù)算法。該算法應(yīng)用基于整數(shù)小波變換和極低

4、比特率壓縮編碼算法，采用直方圖平移的無損隱藏算法將壓縮的高程數(shù)據(jù)隱藏到紋理圖像中，在提取隱藏信息時采用直方圖平移算法可逆地將隱藏在紋理圖中的DEM數(shù)據(jù)提取，并實現(xiàn)了紋理圖的無損恢復(fù)。
　　 根據(jù)DEM數(shù)據(jù)的特點，提出了基于方向小波的無損三維地形數(shù)據(jù)水印簽名技術(shù)和基于DEM數(shù)據(jù)可見三維水印技術(shù)。前者是利用方向小波變換來檢測三維地形的趨勢和走向，將其作為認證水印并隱藏其中，通過修改廣義直方圖的平移算法實現(xiàn)水印信息的隱藏。后者是將三維

5、水印與DEM數(shù)據(jù)進行三維融合，并記錄被三維水印遮蔽的DEM數(shù)據(jù)信息，利用廣義直方圖平移方法隱藏了被三維水印遮蔽的信息，然后通過廣義直方圖平移算法可逆地提取出被三維水印遮蔽的信息，用來替換三維水印恢復(fù)出原始DEM數(shù)據(jù)。實驗表明方向小波流能很好地刻畫出三維DEM數(shù)據(jù)地形的特征，在保證較高的峰值性噪比(>40dB)時能嵌入較大隱藏信息量(>16kb)，在保證DEM地形數(shù)據(jù)紋理足夠豐富時，可見三維水印越大，隱藏的信息量也就越大。
　　

6、為了解決水印與載體融合后視覺不太和諧、信息隱藏量小、可見水印容易破壞載體，以及算法本身安全的問題，提出了基于小波系數(shù)相對模糊關(guān)系的水印算法和基于模糊關(guān)系的無損可見水印。前者是采用帶參數(shù)的整數(shù)小波變換獲取載體的小波系數(shù)，應(yīng)用Rabin方法構(gòu)造的函數(shù)生成模糊關(guān)系矩陣，通過近似分量和對角分量的量化噪聲余量矩陣的相對關(guān)系修改對角分量小波系數(shù)，最后對小波系數(shù)做小波逆變換得到隱含水印的圖像。實驗證明，該算法在嵌入水印后圖像質(zhì)量仍然很高，具有較強抗攻