基于DCT域图像信息隐藏技术研究

摘要

离散余弦变换(Discrete Cosine Transform-DCT)的变换矩阵基向量近似于能体现人类语言及图像信号相关特性的Toeplitz矩阵的特征向量,所以基于离散余弦变换的图像信息隐藏一直是信息隐藏研究的重点和热点。在 DCT域信息隐藏算法中,隐蔽性和秘密信息提取正确率是衡量算法优劣重要指标。
　　在均匀DCT域,将秘密信息扩频嵌入载体图像的每个8×8维DCT系数矩阵的一个元素内,根据嵌入位置的不同,隐秘图像和载体图像的差值矩阵是关于X轴线正(反)对称,同时也关于Y轴正(反)对称的矩阵。而在非均匀DCT域,若非均匀DCT变换矩阵相同且秘密信息矩阵是实对称矩阵,那么隐秘图像和载体图像的差值矩阵也是实对称矩阵。根据上述特性,分别在均匀DCT域和非均匀DCT域提出改进的扩频算法,实现不调小扩频算法中的嵌入强度即可提高算法的隐蔽性。根据扩频算法中秘密信息提取误差概率密度分布,提出容错提取算法实现秘密信息正确提取。
　　推导得出在量化索引调制(Quantization Index Modulation-QIM)算法中秘密信息提取误差概率密度分布服从正态分布,以此提出改进的QIM算法。算法中量化步长的确定不再是依赖经验值,而是秘密信息提取误差概率密度分布,从而提高算法隐蔽性,同时对秘密信息进行纠错编码以提高秘密信息提取的正确率。
　　仿真结果验证了改进的扩频算法和QIM算法的可行性和有效性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 引言

§1.1研究目的和意义

§1.2国内外研究现状

§1.3本文研究内容及结构

第二章 基于图像的信息隐藏

§2.1信息隐藏概念及分类

§2.2图像信息隐藏概念及术语

§2.3图像信息隐藏技术特点

§2.4图像信息隐藏算法评定标准

§2.5图像信息隐藏经典算法

§2.6本章小结

第三章 DCT域图像信息隐藏改进QIM算法

§3.1离散余弦变换（Discrete Cosine Transform）

§3.2离散余弦变换误差分析

§3.3基于DCT域改进QIM算法

§3.4本章小结

第四章 DCT域图像信息隐藏改进扩频算法

§4.1容错算法

§4.2基于均匀DCT特性的改进扩频算法

§4.3基于非均匀DCT特性的改进扩频算法

§4.4 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间的主要研究成果