基于LSB空域图像隐写算法研究
发布时间：2021-10-16 14:20
随着科学技术的不断发展,在网上信息传递速度极快、并且不受地域阻碍。但是,传输中的敏感数据很容易被互联网上的黑客拦截。如何确保信息的安全已经成了全社会关注的问题。密码学和隐写术是保证信息安全的两个重要实践。密码学是通信双方按照约定好的法则进行一系列的信息变换。隐写术则是隐藏了数据的存在性,它将数据或信息隐藏在任何类型的原始文件中,例如图像,音频,视频等。本文主要做了以下工作:（1）为了提高在图像中所隐藏秘密信息的容量以及隐写图像的质量,提出了一种基于最低有效位（LSB）替换和汉明码的混合隐写算法。该算法利用两种不同的隐写方式增加了秘密信息的安全。研究发现图像的边缘区域比平滑区域可以容忍更大的改变,那么在图像中的边缘部分可以嵌入更多的秘密信息,而在图像中的平滑区域嵌入少量的信息。最后,通过测量有效载荷容量、均方误差（MSE）、峰值信噪比（PSNR）以及直方图分析来评估所提出算法的性能。实验结果表明,所提出的隐写算法与其他现有隐写算法相比,不仅具有更大的嵌入容量,而且图像的质量也得到了明显的提高。（2）提出了基于加密和伪随机序列的安全自适应图像隐写算法。随着密钥被获取,入侵者就可以把所隐藏的...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
信息隐藏技术的名词约定Figure1.1Nomenclatureofinformationhidingtechnology
主要就是通过计算峰值信噪比（PSNR）以及结构相似性（SSIM）来测量图像的质量。通过嵌入操作引入的失真应该足够小，以确保由于可见伪影而不能被人类视觉系统（HVS）识别。最后一项要求是鲁棒性，指的是来自对手尝试恶意攻击者篡改隐写图像以及在多次操作和攻击下生存的稳定性。图1.2显示了这三个要求之间的相互关系以及它们彼此约束的方式。这个三角形表示总结了在一定程度的攻击下嵌入容量和鲁棒性之间的折中，同时保持隐写图像的质量处于相对较高的水平。如何平衡这三个需求成为信息隐藏领域的一个有趣问题。本文仔细考虑图1.2所示的前两个要求。图1.2隐写术的魔术三角形模型。Fig.1.2Magictrianglemodelofsteganography.基于空域的图像隐写术实际上就是通过分析图像中的数据冗余以及结合人眼视觉系统，使图像的变化变得不可感知，从而就可以达到信息隐藏的目的[36]。1.2.2加密技术研究现状加密作为保证数据安全的一种方式，已经产生了很多年。它的产生要追溯到公元前2000年，在当时它还不是现在所说的加密技术（甚至说也没有叫加密）。埃及人是最先利用特别的象形文字来作为信息编码的，慢慢地，巴比伦、美索不达米亚和希腊文明也都开始使用一些办法来保障他们的书面信息的安全。
西华大学硕士学位论文9图2.1信息隐藏系统模型Fig.2.1Informationhidingsystemmodel.2.1.2信息隐藏分类从使用的目的来看，信息隐藏具有以下的作用。（1）防窃听。通过在载体上进行修改，让人没有办法察觉到载体中存在通信事件。其要求有两点：一是无损性，二是高不可见性。（2）防篡改、防伪造、防抵赖。所嵌入在载体中的信息具备识别功能，这样就可以说明所载体是完整的。信息隐藏技术依照不同的用途和目标，大致上可以分为以下几类：（1）按照嵌入方式分类分为空域和频域两类。空域方法就是把消息隐藏进载体的冗余空间，通常使用在载体上直接修改的办法；与空域不同的是，频域方法所修改的是载体的频域信号。（2）按照嵌入载体分类分为数字水印和隐写术。通过使用隐写术可以进行保密通信，在这里所保护的就是信息本身，而数字水印是保护电子介质的内容完整，从而就能够达到版权保护的目的。（3）按照载体类型分类分为图像、音频、视频及文本的信息隐藏。就现在而言，最普遍研究的则是图像隐写技术。（4）按照提取方式分类分为基于密钥信息的提取方式、基于密钥信息和载体的提取方式和直接提取方式。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Information hiding with adaptive steganography based on novel fuzzy edge identification[J]. Sanjeev Kumar,Amarpal Singh,Manoj Kumar. Defence Technology. 2019(02)
博士论文
[1]面向隐私保护的数字图像隐写方法研究[D]. 殷赵霞.安徽大学 2014
硕士论文
[1]基于HVS的数字图像隐写术研究[D]. 陈涨胜.宁波大学 2017
本文编号：3439962
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
信息隐藏技术的名词约定Figure1.1Nomenclatureofinformationhidingtechnology
主要就是通过计算峰值信噪比（PSNR）以及结构相似性（SSIM）来测量图像的质量。通过嵌入操作引入的失真应该足够小，以确保由于可见伪影而不能被人类视觉系统（HVS）识别。最后一项要求是鲁棒性，指的是来自对手尝试恶意攻击者篡改隐写图像以及在多次操作和攻击下生存的稳定性。图1.2显示了这三个要求之间的相互关系以及它们彼此约束的方式。这个三角形表示总结了在一定程度的攻击下嵌入容量和鲁棒性之间的折中，同时保持隐写图像的质量处于相对较高的水平。如何平衡这三个需求成为信息隐藏领域的一个有趣问题。本文仔细考虑图1.2所示的前两个要求。图1.2隐写术的魔术三角形模型。Fig.1.2Magictrianglemodelofsteganography.基于空域的图像隐写术实际上就是通过分析图像中的数据冗余以及结合人眼视觉系统，使图像的变化变得不可感知，从而就可以达到信息隐藏的目的[36]。1.2.2加密技术研究现状加密作为保证数据安全的一种方式，已经产生了很多年。它的产生要追溯到公元前2000年，在当时它还不是现在所说的加密技术（甚至说也没有叫加密）。埃及人是最先利用特别的象形文字来作为信息编码的，慢慢地，巴比伦、美索不达米亚和希腊文明也都开始使用一些办法来保障他们的书面信息的安全。
西华大学硕士学位论文9图2.1信息隐藏系统模型Fig.2.1Informationhidingsystemmodel.2.1.2信息隐藏分类从使用的目的来看，信息隐藏具有以下的作用。（1）防窃听。通过在载体上进行修改，让人没有办法察觉到载体中存在通信事件。其要求有两点：一是无损性，二是高不可见性。（2）防篡改、防伪造、防抵赖。所嵌入在载体中的信息具备识别功能，这样就可以说明所载体是完整的。信息隐藏技术依照不同的用途和目标，大致上可以分为以下几类：（1）按照嵌入方式分类分为空域和频域两类。空域方法就是把消息隐藏进载体的冗余空间，通常使用在载体上直接修改的办法；与空域不同的是，频域方法所修改的是载体的频域信号。（2）按照嵌入载体分类分为数字水印和隐写术。通过使用隐写术可以进行保密通信，在这里所保护的就是信息本身，而数字水印是保护电子介质的内容完整，从而就能够达到版权保护的目的。（3）按照载体类型分类分为图像、音频、视频及文本的信息隐藏。就现在而言，最普遍研究的则是图像隐写技术。（4）按照提取方式分类分为基于密钥信息的提取方式、基于密钥信息和载体的提取方式和直接提取方式。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Information hiding with adaptive steganography based on novel fuzzy edge identification[J]. Sanjeev Kumar,Amarpal Singh,Manoj Kumar. Defence Technology. 2019(02)
博士论文
[1]面向隐私保护的数字图像隐写方法研究[D]. 殷赵霞.安徽大学 2014
硕士论文
[1]基于HVS的数字图像隐写术研究[D]. 陈涨胜.宁波大学 2017
本文编号：3439962
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