基于LDPC码的数字图像信息隐藏算法研究

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1、分类号：TN911.22学号：201500357008硕士学位论文基于LDPC码的数字图像信息隐藏算法研究DigitalImageInformationHidingAlgorithmResearchBasedonLDPCCode研究生姓名：孟祥彩指导教师：王中训教授学科门类：工学专业名称：信号与信息处理论文提交日期：2018年3月30日烟台大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：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。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要

2、贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解烟台大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在非保密的论文范围内，学校可以公布论文的部分或全部内容。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日烟台大学硕士学位论文摘要LDPC码是一种低密度奇偶校验码，其性能十分接近香农极限，且具有良好的纠错能

3、力，是一种信道好码，因此可以将这种码引入到信息隐藏算法中，能够增强信息系统的抗干扰能力，有良好的应用前景。信息隐藏就是通过对重要信息进行加密处理，实现信息的安全传输，传统的信息隐藏算法在保密性和抗干扰性方面较差，本文提出一种新的算法，首先用混沌序列对加密信息实施置乱处理，之后经过LDPC编码调制，再嵌入到载体图像中，水印的提取过程是通过反置乱和译码的操作来完成的，这种方法实现了对信息的双重加密，提高了系统的稳定性和保密性，在MATLAB软件仿真以及FPGA硬件仿真的测试下，充分验证了双重加密新算法的优越性。综上所述，本文的具体工作安排为以下几个方面：首先，从数字通信的发展

4、入手，介绍了信道编码的近况，主要讲述了LDPC码的基本概念和描述方法、编码的构造方法、各类编码算法以及译码的相应算法等，为将LDPC码引入到数字水印算法中打好了基础。其次，具体介绍了信息隐藏算法的概念和应用，主要有数字水印算法，重点讲解了基于LDPC码的水印算法和混沌加密算法，最终提出将LDPC码和混沌序列同时应用到数字水印中，实现二级加密的算法，通过MATLAB的仿真试验及各种攻击测验，证实了本算法的优越性。再次，利用FPGA的硬件仿真，对LDPC译码器进行了各个模块的设计，主要是通过Verilog语言，对硬件模块进行程序上的编写和设计，最后经过Modelsim仿真实现

5、，可以观察到波形的具体仿真图，验证了译码器在水印提取算法中的准确性。最后，总结本文所做的研究工作，指正不足的地方，并展望以后的工作。关键词：LDPC码；信息隐藏；混沌序列；数字水印；FPGAI烟台大学硕士学位论文AbstractLDPCcodeisaparitycheckcode,itsperformanceisveryclosedtoShannonlimit,itisasortofgoodchannelcode.Thecodingcanbeintroducedtoinformationhidingalgorithmbecauseofitsfunctionaladvant

6、ages,suchaserrorcorrectingcapability.Thiswaycanimproverobustnessofsystemofinformationintheprocessofhiding,andithasgoodapplicationprospect.Informationhidingisbasedonencryptingimportantinformationtorealizethesecurityoftransmission.Thetraditionalinformationhidingalgorithmintermsofconfidentia

7、lityandanti-jammingispoorer.InthispaperchaoticsequencescramblingandLDPCcodesareproposed.Firstly,toimplementscramblingencryption,afteruseLDPCcodingandmodulation,andthenembeddedintothecarrierimage,thewatermarkextractionisthroughthescramblinganddecodingprocess.Themetho