基于能量权重的信息隐写算法设计与研究

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1、分类号：TP3910710-2013124021硕士学位论文基于能量权重的信息隐写算法设计与研究雷敬祥导师姓名职称任帅副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称信息与通信工程论文提交日期2016.04.28论文答辩日期2016.06.13学位授予单位长安大学DesignandresearchofInformationSteganographyAlgorithmBasedonenergyweightADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LeiJingxiangSupervisor：Prof.RenShuaiChang’an

2、University,Xi’an,China论文独创性声明，独立进行研究本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下Ｘ作所取得的成果。餘论文中凸经注明引用的内容外，对论文的研究做化Ｂ在文中Ｗ明确方式标明。本论文中不包含任重要贡献的个人和集体，均何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。曰论文作者签名；責麥許年／月节论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学、校、阅览借阅Ｗ及申请专利等权。学校寧有任何方式发表复制、公开的学术论文或成矛ＩＪ。本人离校后发表或使用学位

3、论文或与该论文直接相关果时。，署名单位仍然为长安大学）（保密的论文在解密后应遵守此规定啼哗ｖｆ产论文作者签名：ｆＵ年自貝ｆ百ｊ导师签名：年八曰广ｙ摘要信息隐写、密码学和安全信道是秘密通信的三种基本方式。本论文以信息隐写相比另外两种方法的优势入手，研究了基于载体的信息隐写技术让秘密信息在公共信道中传输的方法。论文以信息隐写技术的性能需求为衡量指标，主要以数字图像和三维模型为隐写载体，以设计和研究基于能量权重的信息隐写算法为手段实现高性能的秘密信息隐写和传输。信息隐写技术研究主要集中在隐写区域以及嵌入规则的设计上，因此本文首先研究隐写区域及信息嵌入规则，并对评价信息

4、隐写算法优劣的性能指标进行分析。在此研究基础上，提出了两种信息隐写算法。（1）基于空间域lαβ环形解析的信息隐写算法：首先，将数字图像按照组合位平面规则生成l、α、β分量的灰度图；其次，将影响可视性较小且冗余性较大的α、β分量灰度图作为载体图像，并进行圆环等量的区域分割；最后，通过修改α、β相应灰度图圆环区域内的像素值，以达到隐写秘密信息的目的。该算法充分考虑l、α、β能量权重对信息隐写算法的关联特性，以圆心对称的环形区域内隐写相同的秘密信息的方法，尤其对旋转性攻击和剪切具有较强的鲁棒性，通过改变圆环数和区域面积以增减嵌入信息量。实验表明该算法有良好的抗旋转性、抗剪切性。（2）基于

5、三维轮廓解析的信息隐写算法：首先根据局部高度描述三维模型顶点的能量和结构特性；其次利用MeanShift聚类分析法将各个顶点按照局部高度值分为能量特性不同的三类。以三类顶点为载体，采用隐藏信息与载体能量特性匹配的方式，通过修改三类顶点的结构特性指标，实现不同信息的嵌入。实验结果显示，该算法各项性能均衡，尤其具有较好的抗分析性和感知篡改性，且嵌入容量较大。论文主要研究了隐写区域及嵌入规则，并提出了两种新的算法，研究内容有望帮助人们在信息隐写算法的设计、分析方面提供参考模型。文中算法的提出，改善了传输过程中载体信息被攻击（旋转、剪切）时，秘密信息提取的完整性和可辨识性，并基本满足了信息

6、传输过程中隐蔽性、安全性的要求。关键词：信息隐写，三维模型，环形解析，局部高度，MeanShiftIAbstractWiththerapiddevelopmentofcomputernetwork,theinformationtransmissionismorelikelyconvenient.Meanwhile,theconveniencealsobringsnewchallengestoinformationsecurity.Cryptography,securitychannelandsteganographyarethreetypicalsecuritycommunicat

7、ionapproaches,whilethesteganographyismuchbetterthantheothermethodsininvisibilityandcost.Inthispaper,theperformanceparametersaretakenasthemeasurableindicators,anddigitalimageand3Dmeshwillmainlybethecarriers.Andconsequently,severalinforma