基于改进的图像加密域信息隐藏算法研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于改进的图像加密域信息隐藏算法研究论文作者：张巧妹学生类别：全日制学科门类：工程硕士学科专业：电子与通信工程指导教师：顾军华职称：教授资助基金项目：天津市自然科学基金（16JCYBJC15600）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectronicsandCommunicationEngineeringResearchonInformationHidingAlgorithmBasedonimprovedimageencrypti

2、onbyZhangQiaomeiSupervisor:Prof.GuJunhuaMay2017ThisworksupportedbytheNaturalScienceFoundationofChina.NO.16JCYBJC15600摘要随着计算机技术和通信技术的迅猛发展，多媒体信息交流达到前所未有的深度，极大地方便了人们的工作和生活。数字图像信息逐渐成为人们之间相互传播和交流的途径，但是由此产生的信息安全问题日显突出：发布的作品容易被伪造、篡改造成侵权，隐私数据被泄露或者滥用。因此如何有效地保护数字图像的安全，成为关注的焦点。传统的保护数字图像信息安全的手段分别为加密技术和信息隐藏技术

3、。然而，传统的图像信息隐藏技术对载体图像带来永久性失真，在医学图像、遥感图像、军事图像和法庭证据等对载体失真特别敏感的领域不适用。因此迫切需要一种既能发挥隐藏作用又能有效避免载体失真的新方法。加密域信息隐藏技术结合了原始信息隐藏和加密技术的优点，同时弥补了原始信息隐藏和加密算法的不足，是近期国内外学者研究的重点方向。本文针对加密域信息隐藏技术做了以下工作：（1）总结分析了加密算法和信息隐藏算法的研究现状，并重点介绍了加密域信息隐藏相关理论，为进一步的研究奠定了理论基础。（2）提出了基于阈值划分的加密域信息隐藏算法，算法主要是利用分块图像中相邻块的边界像素的相关性特征，通过选取合适的阈值对

4、图像进行纹理区域和平滑区域划分，然后根据嵌入内容和区域划分结果，将加密之后的图像像素值以两种低位（不重要位）取反的方式进行隐藏，最终接收者能较好的提取出隐藏的数据，并且恢复出原始图像。通过大量的实验结果表明该算法能有效降低数据提取和图像恢复的错误率，并且嵌入容量比之前算法提高了一倍左右。（3）在基于阈值划分的加密域信息隐藏算法基础上对加密算法进行了改进，主要利用混沌系统产生的混沌模型作为加密序列，实现了加密过程。实验证明了算法的可行性，通过与改进算法之前进行对比验证出了它具有非常大的密钥空间和很高的安全性能。关键字：信息安全、加密域信息隐藏、块分类、相关性、阈值、嵌入容量IABSTRAC

5、TAstherapiddevelopmentofcomputertechnologyandcommunicationtechnology,multimediainformationexchangereachedanunprecedenteddepth,whichgreatlyfacilitatedpeople'sworkandlife.Digitalimageinformationhasgraduallybecomethewayofcommunicationbetweenpeople,However,itbringsagreatnumberofinformationsecuritypro

6、blems:thereleaseoftheworkiseasytobeforged,tamperingcausedbyinfringement,privacydataisleakedormisused.Sohowtoprotectthesecurityofdigitalimageseffectively,becomethepeople’sattention.Therearetwotraditionalmeansofprotectingdigitalimageinformationsecurity,firstisencryptiontechnologyandanotherisinforma

7、tionhidingtechnology.However,traditionalimageinformationhidingtechniquesdonotapplytopermanentdistortionofcarrierimages,particularlyinmedicalimages,remotesensingimages,militaryimages,andcourtevidenceareparticularlysensi