超图及稀疏表示在隐写术中的研究.pdf

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1、目录目录m^˺inAbstract˺IV職˺11.1信息隐藏技术˺11.1.1信息隐藏的模型˺11.1.2信息隐藏的分类˺21.2隐写术˺31.2.1隐写术的性能要求˺31.3隐写术的研究现状˺41.3.1空间域隐写术˺41.3.2频率域隐写术˺61.4主要工作˺7第二章基于超图的图像隐写方法˺82.1超图概述˺82.1.1Steghide˺82.1.2超图的概念˺92.1.3超图的匹配˺92.2基于超图的图像隐写方法˺102.2.1超图顶点的构造˺102.2.2超边的构造˺112.2.3匹配的寻找˺132.2.4信息的嵌入与提取˺132.3实验结果及分析˺142.3.1

2、视觉质量分析˺152.3.2匹配率分析˺162.3.3置乱参数对匹配率的影响˺172.3.4隐写分析实验˺182.4本章小结˺：˺20第三章学习型冗佘字典在稀疏域隐写术中的研究˺213.1謎˺213.1.1稀疏表示的数学描述˺223.1.2稀疏域隐写术˺23目录3.2学：^方法介绍˺243.2.1˺PCA˺243.2.2˺ICA˺253.2.3˺K-SVD˺263.3字典的构造˺273.4信息的嵌入及提取˺293.5字典性能比较˺303.5.1不同分解系数下嵌入的抗隐写分析能力˺303.5.2嵌入容量˺323.5.3总体抗隐写分析能力˺333.6本章小结˺35第四章非负学

3、习型冗余字典在稀疏域隐写中的研究.…˺364.1概述˺364.2非负学习算法介绍˺364.2.1˺非负PCA˺364.2.2˺非负ICA˺374.2.3˺非负K-SVD˺374.3非负学习型字典构造˺384.4非负学>」型字典性能分析˺394.4.1嵌入容量˺394.4.2抗隐写分析性能˺404.4.3改进嵌入法则之后的抗隐写分析性能˺434.5本章小结˺45第五章总结与展望˺465.1总结˺465.2展望˺47#考：5：1^˺48攻读硕士期间发表的论文˺52mm˺53II摘要摘要随着Internet的飞速发展，信息安全问题日益重要与突出。信息隐藏技术作为隐秘通信和知识产

4、权保护的主要手段正得到广泛的应用与研究。其中隐写术是信息隐藏技术的重要分支之一,可用于个人隐私、商业、军用部门及政府之间的隐秘通信。超图和稀疏表示近年来在信息检索，数据挖掘，图像去噪及分类等方面得到了广泛的应用。本文探索了超图和稀疏表示在隐写中的应用，并完成了以下三方面的工作：(1)基于超图的图像隐写方法提出了一种基于超图的图像隐写方法。先对像素分组，再根据像素之间的可交换关系构造超边，用超边的集合（超图）来表示图像，用局部最优的贪婪算法寻找超图的匹配来完成隐秘信息的嵌入。实验结果表明，相对于基于图论的方法，文中方法对载体图像像素的修改更小，增强了含密图像的视觉质量，抗攻

5、击性能也优于现有的其他空间域方法。(2)学习型冗余字典在稀疏域隐写术中的研究用冗余字典来分解载体图像块，将隐秘信息嵌入到稀疏域分解系数中。在这一章中用多种学>」型算法(PCA、ICA、K-SVD)构造二值冗佘字典。并比较了不同冗余字典在分解图像，嵌入隐秘信息，重构图像这几个过程中的性能。实验分析表明，学习型字典比起手工字典和多成分字典有更大的可嵌入容量，同时也拥有更好的抗隐写分析性能。(3)非负约束下的学习型冗余字典在稀疏域隐写术中的研究针对冗余字典在二值化过程中会引入一定量化误差的缺陷，在字典构造过程中加入非负性约束，即用非负的学>J算法来生成字典。并比较了非负学>]型

6、字典和一般学习型字典的性能差异，包括嵌入容量，抗隐写分析能力，以及在改进了嵌入法则后的抗隐写分析能力。实验结果表明，与一般学习型字典相比虽然可嵌入容量略微有下降，但在抗隐写分析性能上也有了一定的提升，特别是采用了改进后的嵌入法则之后。总体来说，非负学习型字典中的非负ICA字典各方面性能最好，更适用于稀疏域的隐写。关键字：隐写，隐写分析，超图匹配，图像稀疏表示，学习型冗余字典，嵌入容量，非负约束，图书分类号：TN911.73inAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofInternet,theissueofinformationsec

7、urityhasincreasinglybecomeimportantandoutstanding.Asthemainmeasureinsecretcommunicationandprotectionofintellectualproperty,informationhidingtechnologyhasbeenwidelyresearchedandused.Andasoneoftheimportantbranchininformationhidingtechnology,steganographycanbeusedinper