基于彩色静止图像的文本信息隐藏研究

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随着信息技术特别是网络技术的发展,各种信息的交换与传输变得越来越快捷,但数字信息在传输过程中也面临着被窃取、篡改的威胁,如何保证网络中信息传输的安全已经成为人们关注的焦点。信息隐藏技术作为一种解决信息安全传输的新的有效途径,近年来已经成为信息安全领域的研究热点。本文针对军事隐蔽通信的客观需求,主要研究和讨论了基于彩色静止图像的文本信息隐藏技术。本文首先分析了信息隐藏与信息加密的不同点,讨论了信息隐藏的两大分支——信息隐写和数字水印的区别与联系。针对文本信息的特点,结合混沌序列随机性强、对初值敏感的特性,在信息预处理上,首先采用了混沌伪随机序列对待嵌入的文本信息进行加密,然后对加密的比特流进行卷积纠错编码,为将秘密信息在传输过程中可能受到的突发错误转换为随机错误,最后还对编码的比特流实行了交织置乱。论文研究了图像空域和变换域信息隐藏技术。在分析经典的LSB(Least Significance Bit,LSB)信息隐藏算法的基础上,针对LSB算法嵌入信息健壮性差和隐秘图像在传输中可能受到的噪声和裁剪攻击,提出了一种基于图像MSB(Most Significance Bit,MSB)的抗裁剪的空域信息隐藏算法。实验结果表明,该算法不仅具有较好的不可见性,而且有较强的抗噪声和抗裁剪性能。在分析人眼视觉系统(Human Visual System,HVS)特性的基础上,结合Watson视觉模型,提出了一种基于HVS的图像DCT (Discrete Cosine Transform,DCT)域信息隐藏改进算法。通过实验对比,改进算法在增强隐藏信息的不可感知性上有一定提高。为提高隐秘图像的抗JPEG压缩性能,根据图像压缩编码原理,还提出了一种能有效提高隐秘图像JPEG压缩率的算法。实验结果表明,该算法对提高信息隐藏的隐蔽性,确保隐藏信息的健壮性具有较好效果。最后,借助Matlab的GUI编程工具实现了一个简单实用的信息隐藏软件。
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