LDPC编解码技术及其在信息隐藏领域中的应用

摘要

近年来，随着Internet和通信技术的迅速发展，越来越多的信息需要通过Internet来传输。通常我们认为加密的通信就很安全了，但在现实中却远远不够。因此，对于通信网络安全的学习，不仅包括密码学，还包括以信息隐藏为主的传输安全。信息隐藏已经运用到知识产权的保护，数字水印等多种领域，从这种意义上讲，信息隐藏已经成为一个非常重要的领域。 根据隐藏信息的嵌入方法不同，信息隐藏算法分为空域信息隐藏算法和变换域信息隐藏算法。若使用上面两种算法之一进行信息隐藏时，尤其是信道中有比特攻击，我们进行信息提取恢复时就会遇到困难，从而使诸如版权保护之类的目的难以实现。 为了解决上述问题，我们提出一种基于LDPC码的数字图像信息隐藏算法。由于LDPC码具有很强的错误纠错能力，所以本算法克服了传统的空域信息隐藏算法和变换域信息隐藏算法的缺点，尤其是在遇到比特攻击的时候，该优点很明显。在信噪比很低的情况下，我们可以几乎完整地恢复出隐藏信息。 传统的信息隐藏不具备抗比特攻击能力，本文提出一种基于LDPC码的数字图像信息隐藏算法，对隐藏信息图像编码，可抵御比特攻击。隐藏信息在进入高斯噪声信道前需要进行LDPC编码。本文给出了LDPC码的编码结构，可传播置信解码算法以及信息隐藏技术的相关知识。本文提出的算法不仅具有空域信息隐藏算法的特点：算法简单，运行速度快，容易实现；而且还具有变换域信息隐藏算法的特点：较强的抗比特干扰能力，仅对隐藏信息编码，确保隐藏信息的不可见性。通过仿真结果表明，该算法降低了隐藏信息在传输中的误码率，具有较强的鲁棒性。

目录

文摘

英文文摘

致谢

序

1 绪论

1.1课题研究背景及其意义

1.2 LDPC码的研究现状

1.3信息隐藏技术发展概况

1.4本课题研究内容

2 LDPC码

2.1纠错码的基本概念

2.1.1数字通信系统的组成及信道模型分类

2.1.2最大似然译码和信道编码定理

2.2线性分组码

2.2.1码的校验矩阵与生成矩阵

2.3 LDPC码概述

2.3.1 LDPC码的分类

2.3.2 Tanner图表示的LDPC码

2.4 LDPC码的编码

2.5 H矩阵的构造

2.5.1 Gallager码H矩阵的构造

2.5.2非规则码的构造

3 LDPC码解码技术

3.1硬判决和软判决译码

3.2 LDPC码译码算法概述

3.2.1 Gallager硬判决译码算法

3.2.2 LDPC码软判决译码算法

4 基于LDPC码的数字图像隐藏系统

4.1信息隐藏

4.1.1信息隐藏与数字水印

4.1.2信息隐藏模型

4.1.3信息隐藏数字水印典型算法

4.1.4空域隐藏算法以及LSB算法

4.2系统框图

4.3信息嵌入

4.4信息提取

4.5采用本文方法隐藏信息的嵌入容量

4.6仿真

4.6.1发送端流程

4.6.2接收端流程

4.6.3仿真参数

4.6.4仿真结果

4.7结论

5 结论

5.1所做的工作

5.2下一步工作

参考文献

作者简历

学位论文版权使用授权书及独创性声明