随着互联网和信息技术的快速发展,人们的生活越来越便利。然而这也带来一系列的问题,比如近年来数字内容的版权保护、传输以及分发问题。故而信息安全引起了人们的广泛关注。可逆信息隐藏技术是目前解决信息安全的有效手段之一。它除了要保证嵌入信息的隐密性和可提取性以外,同时需要完全无损地恢复原始载体。可逆信息隐藏作为一种特殊的信息隐藏技术,与传统的信息隐藏技术(比如数字水印和隐写术)相比,它有其自身的优点。数字水印更加注重如何从可能失真的标记介质中可靠地提取数据。该技术将鲁棒性作为首要任务,但很少关注原始载体的恢复。而隐写术是将秘密信息以不可检测的方式将信息隐藏到原始载体中,它更注重隐藏数据和嵌入操作的不可察觉性,即嵌入数据之后不仅人眼不可察觉,潜在的分析器也难以检测到嵌入操作。与这两种信息隐藏技术相比,可逆信息隐藏技术更加注重原始载体以及秘密信息的无损恢复,故而适用于医学、军事以及法庭等不允许修改原始载体的领域。本文主要研究具有高视觉质量特性的可逆信息隐藏算法,论文的主要研究工作和创新成果可以归纳为以下几点:1、提出了基于多纹理度的可逆信息隐藏算法为了提高医学图像的对比度并且实现较高的信息嵌入量,该算法使用医学图像的纹理度将医学图像的背景与前景分离开,并且使用对比度增强算法增强整幅图像的对比度。为了进一步提高医学图像关键部分的对比度,论文对前景使用具有类似于直方图均衡化效果的方法进行信息嵌入,从而进一步增强图像前景对比度。而背景部分不影响图像的使用,并且灰度单一,故而使用该部分嵌入大量信息。论文所提出的算法不仅在对比度增强效果上好于已有算法,而且信息嵌入量较高。2、提出了基于嵌入率的自适应选择嵌入方法的可逆信息隐藏算法由于现有的算法无法在大嵌入率和小嵌入率下同时实现较好的算法性能,本论文提出了基于嵌入率的自适应选择嵌入方法的可逆信息隐藏算法。由于传统的峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR)存在和视觉不符合的现象,本算法还另外采用了两种与人眼视觉较为符合的图像质量评价指标。由于每种图像质量评价指标的侧重点不同,并且在大嵌入率和小嵌入率下引起失真的原因不同,故而本算法将根据采用的图像质量评价参数以及信息嵌入率自适应的选择信息嵌入过程。实验表明,论文所提出的算法无论在大嵌入率下还是小嵌入率下均好于传统的可逆信息隐藏算法。3、提出了具有肤色平滑效果的可逆信息隐藏算法对于日常生活中的人脸图像,几乎都经过了人脸美化处理,这是因为对人脸部分进行美化可以更好的提高图像视觉质量。故而本文提出了一种针对人脸图像具有肤色美化效果的可逆信息隐藏算法,旨在实现肤色美化的同时完成信息的嵌入。本算法首先将秘密信息嵌入到原始图像中,从而获得载密图像,然后进行肤色平滑,从而提高图像视觉质量。在肤色平滑过程中,本算法首先提取出载密图像的肤色区域,然后仅仅对肤色区域进行可逆平滑处理。而在提取数据时,则需要从平滑后的图像中首先恢复出载密图像,然后再恢复原始图像以及秘密数据。实验表明,该算法可以在信息嵌入之后可以实现较好的肤色平滑效果,并且本算法可以从美化后的图像中无损的恢复原始图像。