视频信息隐蔽研究及其在生物认证中的应用

摘要

随着计算机网络的应用推广以及数字多媒体技术的迅速发展,视频在传输过程中遭到攻击或侵权的问题越来越严重。目前,视频信息隐藏作为信息安全的重要手段之一,已经成为信息隐藏方向研究的一个重点问题。
　　 本文首先简单介绍了视频信息隐藏的研究现状和发展趋势,然后简要介绍了视频信息隐藏的基础知识,包括视频信息隐藏的分类、特点和攻击类型以及本文用到的相关数学理论和方法,最后提出了两种视频信息隐藏方法。一种是基于帧间差分和离散小波变换的视频水印方法,该方法结合人类视觉系统(HVS)的特性,使用基于块的帧间差分运动分析方法对经过小波变换后的视频序列进行运动分析,将Arnold变换后的二值水印图像嵌入到得到的运动活跃区域。另外一种是在研究视频水印的基础上,提出的一种基于生物认证图像集的视频密写方法,该方法将生物认证技术与信息隐藏技术相结合,首先对视频序列和生物认证图像集进行相关性分析,降低秘密信息的能量,将得到的残差秘密图像集作为待嵌入的秘密信息;然后采用基于帧的和基于块的帧间差分方法对视频做运动情况分析;最后将秘密信息嵌入到运动比较活跃的区域。
　　 本文使用MATLAB作为实验平台,针对提出的视频水印和视频密写方法进行了大量实验,得到了精确的实验数据并进行了分析。实验结果表明,本文提出的两种视频信息隐藏方法都具有很好的不可见性、鲁棒性和安全性。另外,本文提出的视频密写方法充分利用了视频序列的冗余信息,实现了大容量秘密图像集的嵌入,提高了生物认证的识别率,为进一步的研究奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 信息隐藏的研究现状

1.3 信息隐藏的发展趋势

1.4 本文的主要内容及结构

1.4.1 本文的主要内容

1.4.2 本文的结构

第二章 视频信息隐藏和相关技术理论基础

2.1 信息隐藏的基础概述

2.2 视频信息隐藏的分类

2.3 视频信息隐藏的特点

2.4 本文用到的方法

2.4.1 二维离散小波变换

2.4.2 Arnold变换

2.4.3 帧间差分

2.4.4 偏最小二乘回归

2.4.5 粒子群优化

第三章 基于帧间差分与离散小波变换的视频水印方法

3.1 视频水印算法

3.1.1 水印加密

3.1.2 基于块的帧间差分

3.1.3 水印的嵌入

3.1.4 水印的提取

3.2 实验结果与分析

3.2.1 不可见性

3.2.2 鲁棒性

3.3 本章小结

第四章 基于生物认证图像集的视频密写方法

4.1 视频密写方法

4.1.1 相关性分析

4.1.2 运动分析

4.1.3 水印和秘密信息的嵌入

4.1.4 水印和秘密信息的提取

4.2 实验结果与分析

4.2.1 安全性

4.2.2 不可见性

4.2.3 鲁棒性

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

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