数字图像隐写技术的研究及安全隐写方法的技术实现

摘要

信息隐藏技术在计算机各个领域有着深入广泛的应用，正是由于互联网络的快速发展，保密通信、版权保护、盗版追踪等安全需求也愈发重要和紧急。与我们熟知的密码学不同，信息隐藏技术并不是把秘密信息变得很难破解，而是从根本上隐藏秘密信息的存在性，在无法被察觉的前提下安全地传递信息。一般来说，数字信息都存在一定的冗余而且人类的感觉也很难察觉到这类冗余，信息隐藏技术正是利用这一点将秘密信息隐藏于数字载体中的冗余部分。在进入信息时代后，多媒体和互联网技术的快速发展，信息隐藏技术使得利用Internet进行了隐密通信成为可能，针对图像、视频等主流媒体类型进行深入的数字隐写方法研究，对今后信息隐藏技术的应用与发展应用意义十分重大。
　　 现代信息隐藏技术从产生初期至今，图像上的隐写技术一直是主要的研究方向，数字图像隐写技术在信息安全领域里也变得越来越热门。而JPEG格式由于其较高压缩比、较好的图像质量，成为目前数字图像传输及存储最常用的压缩格式。JPEG格式图像也不可避免地成为用来隐藏信息的载体图像格式的最佳选择。所以针对基于JPEG图像隐写技术越来越多，JSteg、 F5、Outguess等隐写方法得到了广泛的应用。本文也重点研究了基于JPEG图像的隐写方法。
　　 隐写分析技术则站在隐写技术的反面，随之也得到了一定的发展，两者处于相互促进，相互提高的境界。然而随着隐写技术的发展，针对JPEG图像的隐写分析技术也越来越成熟，本文重点研究了卡方统计检测方法，其能够有效地检测出JPEG图像是否经过隐写，甚至可以分析出隐藏秘密信息的大小。本文在对隐写技术与隐写分析技术进行深入研究后，设计提出了一种基于JPEG数字图像的安全隐写方法，并通过多种实验测试分析了算法的隐藏性能和抗卡方检测能力。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 信息隐藏概述

1．1．1 信息隐藏技术

1．1．2 信息隐藏技术分类

1．1．3 信息隐藏技术的特点

1．2 隐写术概述

1．2．1 隐写术的历史

1．2．2 现代隐写术

1．2．3 数字隐写与数字水印的区别

1．3 信息隐藏技术的发展与研究现状

1．4 本文的主要工作和章节安排

第二章 数字图像的典型隐写术

2．1 数字隐写的基本原理

2．1．1 数字隐写系统模型

2．1．2 数字隐写系统的分类

2．2 空域图像隐写方法

2．2．1 LSB替换隐写

2．2．2 调色板图像的隐写

2．3 DCT域图像隐写方法

2．3．1 离散余弦变换DCT

2．3．2 JPEG图像压缩算法

2．3．3 JSteg隐写方法

第三章 数字隐写方法的性能分析

3．1 Hide and Seek隐写软件的分析

3．1．1 Hide and Seek的伪随机嵌入

3．1．2 Hide and Seek的隐藏容量分析

3．2 F5隐写的分析

第四章 卡方隐写检测方法的分析

4．1 针对LSB替换方法的隐写检测

4．1．1 卡方统计检测方法

4．2 针对dSteg隐写方法的检测

4．2．1 卡方统计检测方法

4．2．2 快速卡方统计检测方法

4．2．3 快速卡方统计检测的实验结果与分析

第五章 基于JPEG图像的安全隐写方法

5．1 JPEG图像的隐写及分析

5．2 安全的JPEG图像的隐写方法

5．3 安全的JPEG图像隐写方法的测试

5．3．1 安全隐写的不可感知性测试

5．3．2 安全隐写的鲁棒性测试

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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