基于混沌和整数小波变换的信息隐藏算法研究

摘要

信息隐藏是将秘密信息隐藏于其他掩护媒体而进行传输的一种保密通信方式。有效的隐藏技术一般要求具有较好的不可见性、鲁棒性、安全性及较大的隐藏容量。数字图像因其包含大量的冗余信息使得隐藏的空间很大从而成为信息隐藏的最主要的载体之一。同时，基于图像的信息隐藏技术算法必须要有很强的抵抗压缩的性能。另外，图像在处理及传输的过程中会受到噪声的干扰，所以信息隐藏算法要有较好的抗噪声性能。为了使隐藏信息具有良好的隐蔽性能，通常在嵌入算法和秘密信息的处理两个方面展开研究。 对秘密信息的处理来说，可以将秘密信息扩频和伪随机化，使其具有类似于随机噪声的特性从而不易被探知。混沌序列由于具有很好的伪随机性且具有对初值和参数的敏感性特性，成为处理秘密信息的一个重要的研究方向。 本文提出了一种基于整数小波变换和混沌理论的信息隐藏算法。首先将隐秘信息纠错编码后用混沌伪随机序列进行调制，然后将调制后的信息嵌入到整数小波变换后的低频且数值较低的系数中。由于计算机有限精度效应的影响，不可避免的导致混沌动力学系统的退化，产生短周期效应。本文采用混沌系统级联的方式来有效解决上述问题。为了避免在图像小波分解及重构的过程中产生误差，本文采用了提升和整数小波变换。实验表明，该算法具有很强的抗破译性，对于抵抗各种噪声、压缩及滤波等攻击具有很好的鲁棒性。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1课题研究的目的和意义

1.2信息隐藏与密码技术

1.3信息隐藏技术的历史与研究现状

1.4本文主要研究内容

第二章数字图像信息隐藏技术

2.1信息隐藏的基本概念和基本模型

2.1.1基本概念

2.1.2系统模型

2.2信息隐藏的特性

2.3信息隐藏技术应满足的要求

2.4信息隐藏的方法

2.4.1空域图像信息隐藏算法

2.4.2变换域图像信息隐藏算法

2.4.3扩展频谱技术

2.5数字图像信息隐藏算法性能评价标准

2.5.1影响性能的因素

2.5.2视觉质量的定量描述

2.6本章小节

第三章基于混沌序列的伪随机处理

3.1混沌动力学系统

3.1.1混沌系统的特征

3.1.2混沌的映射

3.1.3 Lyapunov指数

3.1.4混沌信号的产生

3.1.5混沌二值序列的产生

3.1.6伪随机序列相关性能仿真分析

3.2数字混沌特性退化的补偿

3.3利用混沌理论进行伪随机化处理

3.4小结

第四章基于小波变换的信息隐藏

4.1小波变换

4.1.1连续小波变换

4.1.2一维离散小波变换

4.1.3二维小波变换

4.1.4提升小波变换

4.1.5整数小波变换

4.2嵌入式小波零树编码

4.3人眼视觉系统

4.3.1单色视觉模型

4.3.2JND门限

4.4基于小波变换的信息隐藏算法

4.4.1混沌伪随机序列的生成

4.4.2秘密信息嵌入和提取

4.5小结

第五章基于混沌和整数小波变换的信息隐藏算法仿真研究

5.1引言

5.2算法的性能分析

5.2.1秘密信息对噪声的鲁棒性实验

5.2.2抗压缩性能分析

5.2.3抗破译性能分析

5.3小结

第六章 总结与展望

硕士期间发表的论文

致谢

参考文献