基于模运算的彩色图像隐写技术研究

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1、硕士学位论文学校代码：10255学号：2161291基于模运算的彩色图像隐写技术研究ResearchonSteganalysisofColorImageBasedonModulusComputation学院：信息科学与技术学院专业：电子与通信工程作者姓名：肖文国指导老师：葛华勇答辩日期：2018年5月23日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意

2、识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日基于模运算的彩色图像隐写技术研究摘要随着网络应用的飞速发展，人们对网络信息安全的关注度越来越高，信息隐写技术也因此成为学者们的

3、研究热点。目前，关于信息隐写技术的研究主要是基于灰度图像，而彩色图像研究成果尚不充分。而生活中使用的大多数图像都是彩色图像，因此彩色图像的信息隐写技术研究迫在眉睫。本文针对目前一些算法存在的嵌入容量不够大，图像视觉质量不佳，图像视觉质量与嵌入率不能相平衡等问题展开研究，取得了以下研究成果。针对彩色图像信息隐藏算法中图像质量和嵌入容量不能均衡的问题，本课题提出一种基于模运算的大容量彩色图像隐写算法。该算法引入一种新型隐写函数，结合RGB三通道的特性，计算出合适的隐写系数，通过图像携带的原始信息与秘密信息的差值，确定修改量，n进而实现信息隐写。在该算法中，秘密信息以2进制数的形式进行嵌入，一

4、方面提高了秘密信息的安全性，另一方面能提高单位像素的嵌入率。经过大量实验证明，在进行大容量嵌入时，该算法生成的载密图像的PSNR值仍然很高，具有极佳的图像视觉质量。为更进一步提高彩色图像隐写算法的嵌入率，本课题提出一种基于隐写系数的改进算法。结合模运算的求余性质，对隐写函数中的隐写系数做进一步探讨，提出一种更适合大容量嵌入的隐写系数求法，I并相应地改变嵌入信息的进制。在保证含密图像视觉质量良好的情况下，改进算法能够提供更大的嵌入容量。同时，在嵌入信息量较小的时候，改进算法对图像的修改量更少，图像视觉质量也更高。针对彩色图像信息隐写技术应用范围狭窄、网络通信中个人信息泄露严重等问题，本课题

5、针对日常网络通信的特点，提出一种基于彩色图像边缘随机嵌入的隐写算法。该算法根据伪随机数决定信息嵌入的位置，并使用边缘检测方法对该位置进行检查，只有满足特定条件的边缘位置才能嵌入信息。在嵌入信息时，该算法结合嵌入位置周围的八个像素值计算出该位置隐写值，再根据该点像素值与秘密信息的和值对2取模的结果，决定如何修改原图像像素值。最后根据该算法开发出一款简单实用的软件，经测试发现在嵌入信息时算法具有较快的速率及较高安全性，能满足日常网络通信的要求。关键词：信息隐写；大容量；隐写函数；模运算；隐写系数；峰值信噪比IIRESEARCHONSTEGANALYSISOFCOLORIMAGEBASEDON

6、MODULUSCOMPUTATIONABSTRACTWiththerapiddevelopmentofnetworkapplications,peoplepaymoreandmoreattentiontonetworkinformationsecurity,andinformationsteganographyhasbecomearesearchhotspotofscholars.Atpresent,theresearchoninformationsteganographyismainlybasedongrayscaleimages,buttheresearchresultsofcolo

7、rimagesarenotenough.Mostoftheimagesusedinlifearecolorimages,sotheresearchofinformationsteganographyincolorimagesisimminent.Inthispaper,thefollowingresearchhasbeenmadeinthispapertosolvetheproblemthattheembeddedcapacityo