一种JPEG2000图像信息隐藏的技术研究

摘要

随着多媒体技术和网络技术的迅猛发展，人们对数据压缩和信息安全提出了越来越高的要求。实现新一代JPEG2000图像压缩技术与信息隐藏技术的结合成为当前多媒体信息技术的研究热点。本文在详细分析信息隐藏技术的基本理论和JPEG2000图像压缩标准的关键技术的基础上，设计并实现JPEG2000信息隐藏的实验仿真平台，提出了两种与JPEG2000图像压缩技术相结合的信息隐藏算法。 一是一种在JPEG2000码流中隐藏指纹图像的算法。该算法考虑小波变换的多分辨率特性和JPEG2000码流分层组织的特点，先对待隐藏的指纹图像生成的比特流按重要性进行排序，然后按重要性依次嵌入到除最低频率子带外从低到高的各频率子带中。嵌入时根据系数的冗余度不同自适应地选择嵌入强度，最后根据不可见性和鲁棒性的折衷考虑进行幅度补偿和设置保护区域。为了进一步提高隐藏信息的安全性和抗干扰能力，对隐藏图像进行随机置乱和加密处理。该算法最大的特点是有很强的抗JPEG2000压缩性能，而且有较高的隐藏效率和不可见性，用在网络中秘密传输指纹图像时可以保证安全性和传输效率。 二是一种用于追踪多媒体非法拷贝的数据指纹算法。该算法在JPEG2000压缩域中实现基于树结构的抗“逻辑与”共谋攻击的数字指纹编码调制。通过BIBD(balancedincomplete block design，均衡不完全区组设计)生成调制矩阵，用矩阵的列向量对服从独立同分布的正交指纹向量进行编码调制来生成用户指纹，并采用分级嵌入和逐级逼近的线性相关检测法，与传统的数字指纹编码方案相比，以增加微小的指纹码字长度为代价获取系统容量的大大提高和更强的抗共谋攻击能力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1选题的背景

1.2本文研究的内容和结构安排

第二章信息隐藏技术概述

2.1信息隐藏的由来

2.2信息隐藏系统的基本框架和要求

2.2.1信息隐藏系统的基本框架

2.2.2信息隐藏系统与通信系统的比较

2.2.3信息隐藏与信息加密

2.2.4信息隐藏技术的要求

2.3信息隐藏的分支和分类

2.4信息隐藏的应用和发展

2.5图像信息隐藏的典型算法

2.5.1空间域算法

2.5.2变换域算法

2.5.3压缩域算法

2.6本章小结

第三章JPEG2000压缩域信息隐藏技术分析

3.1 JPEG2000图像编解码系统

3.2 JPEG2000的核心技术

3.2.1小波变换

3.2.3 EBCOT技术

3.2.4感兴趣区域(ROI)编码

3.3 JPEG2000的主要特性

3.4 JPEG2000信息隐藏技术研究现状

3.4.1目前的算法策略

3.4.2 JPEG2000压缩域信息隐藏技术的特点

3.4.3 JPEG2000信息隐藏技术当前存在的问题

3.5本章小结

第四章一种在JPEG2000图像中隐藏指纹图像的算法

4.1引言

4.2算法的基本思想

4.3嵌入图像的预处理

4.3.1嵌入图像的置乱

4.3.2重要性排序

4.3.3二值序列的伪随机化处理

4.4隐藏信息的嵌入处理

4.4.1嵌入系数的选择

4.4.2嵌入强度的确定

4.4.3幅值补偿和保护区域的设置

4.5隐藏信息的提取过程

4.6实验仿真平台与结果分析

4.6.1仿真实验平台的实现

4.6.2实验结果与分析

4.7本章小结

第五章基于树结构的数字指纹编码调制

5.1引言

5.2 JPEG2000中的AND-ACC数字指纹编码调制

5.2.1指纹的生成

5.2.2指纹的嵌入

5.2.3指纹的检测

5.3基于树结构改进的数字指纹编码调制技术

5.4实验结果与分析

5.5本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

评定意见