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数字图像隐藏的迭代学习辨识方法

作　者: 邹凡
导　师: 孙明轩
学　校: 浙江工业大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: 图像隐藏迭代学习辨识数字水印混沌多重混合水印攻击
分类号: TP309
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着计算机网络和数字通信技术的发展，数字多媒体产品已得到广泛的应用。然而，人们可以方便快捷的传输数字信息的同时，各种非法盗用和篡改多媒体产品的行为随时都在发生，这些数字媒体的原创者或版权所有者的利益受到严重侵犯。因此如何对网络环境下的数字媒体的信息安全、知识产权等实施保护成为日益突出的问题。信息隐藏技术作为一种新的保护信息安全的手段，迅速成为当今网络信息安全领域的最重要的研究课题，在计算机、通信、保密等领域有着广阔的应用前景。本文围绕图像隐藏技术展开研究，结合混沌映射和多重混合嵌入算法，提出迭代学习辨识恢复算法。通过对数字水印技术展开研究，提出数字水印提取的迭代学习辨识算法。本文的主要工作和成果如下：1．针对信息隐藏和数字水印领域的研究状况作了详细的阐述，讨论了信息隐藏技术的通用模型、原理、特性、分类与性能评估，概述了数字水印技术的原理、特征、分类、攻击方法与性能评估。深入讨论了数字水印系统的嵌入和提取算法，即空间域水印算法和变换域水印算法。2．针对目前最常用的两种变换域图像隐藏方法，即基于DCT和DWT的图像隐藏方法，进行了详细的讨论。通过运用混沌映射对隐藏图像进行加密，基于DCT和DWT的图像隐藏方法都能够利用人类视觉屏蔽特性，实现了隐藏图像的不可见性，我们通过大量的仿真实验验证了这两种方法在图像隐藏上的有效性，并且仿真结果表明它们都具有较强的鲁棒性。3．重点讨论了一般系统的迭代学习辨识方法和复合系统的迭代学习辨识方法，分别证明了其收敛的条件，以便将其分别用于数字图像隐藏的恢复和数字图像水印的提取。4．研究一幅图像隐藏于另一幅图像之中，利用图像多重混合方法将隐藏图像嵌入到载体图像中，同时对隐藏图像进行了混沌加密，以迭代学习辨识方法恢复隐藏图像。仿真结果表明，迭代学习辨识算法用于隐藏图像的恢复是有效的，通过大量的仿真实验验证了算法的抗攻击性。5．在单幅图像隐藏技术的迭代学习辨识方法的基础上，提出了多幅图像隐藏技术的迭代学习辨识方法。利用多个混合参数和多幅载体图像来隐藏一幅图像，同时对隐藏图像进行了混沌加密，以迭代学习辨识方法恢复隐藏图像。仿真结果表明，迭代学习辨识算法用于隐藏信息的恢复是有效的，同时通过大量的仿真验证了算法的抗攻击性。6．结合混沌映射和迭代学习辨识方法研究数字水印的加密和提取问题。利用多重混合嵌入算法将原始水印图像嵌入到载体图像中，以迭代学习辨识方法完整提取出嵌入的水印。仿真结果表明，迭代学习辨识算法用于数字水印的提取是有效的，同时验证了算法的抗攻击性。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第1章绪论  11-18
  1.1 本文课题研究的背景及意义  11-12
  1.2 相关技术的研究现状  12-16
    1.2.1 信息隐藏  12-13
    1.2.2 数字水印技术  13-14
    1.2.3 迭代学习辨识  14
    1.2.4 混沌加密  14-16
  1.3 本文研究内容及章节安排  16-18
第2章信息隐藏与数字水印技术  18-28
  2.1 引言  18
  2.2 信息隐藏  18-20
    2.2.1 图像隐藏原理  18-19
    2.2.2 信息隐藏的特性  19-20
    2.2.3 信息隐藏方法的分类  20
  2.3 数字水印技术  20-26
    2.3.1 数字水印原理  20-22
    2.3.2 数字水印的特点  22-23
    2.3.3 数字图像水印的嵌入和提取算法  23-25
    2.3.4 数字水印方法分类  25-26
  2.4 图像隐藏与数字水印技术性能评估  26-27
    2.4.1 图像隐藏性能评估  26-27
    2.4.2 数字水印技术性能评估  27
  2.5 小结  27-28
第3章基于离散余弦变换和小波变换的图像隐藏方法  28-46
  3.1 引言  28
  3.2 基于离散余弦变换的图像隐藏方法  28-36
    3.2.1 离散余弦变换（DCT）的原理  28-30
    3.2.2 DCT 隐藏图像的嵌入过程  30-31
    3.2.3 DCT 隐藏图像的恢复  31
    3.2.4 实验结果  31-36
  3.3 基于小波变换的图像隐藏方法  36-45
    3.3.1 离散小波变换研究进展  36
    3.3.2 连续小波变换  36-37
    3.3.3 离散小波变换(DWT)  37-38
    3.3.4 二维多分辨率分析  38
    3.3.5 DWT 隐藏图像的嵌入  38-39
    3.3.6 DWT 隐藏图像的恢复  39-40
    3.3.7 实验结果  40-45
  3.4 小结  45-46
第4章迭代学习辨识方法  46-54
  4.1 引言  46
  4.2 迭代学习辨识的表述  46-48
  4.3 一般系统的迭代学习辨识方法  48-50
  4.4 复合系统的迭代学习辨识方法  50-53
  4.5 小结  53-54
第5章单幅图像隐藏的迭代学习辨识方法  54-67
  5.1 引言  54-55
  5.2 数字图像的混合  55
  5.3 隐藏图像的混沌加密  55-56
  5.4 数字图像的多重混合  56
  5.5 迭代学习方法恢复隐藏图像  56-58
  5.6 实验结果  58-66
  5.7 小结  66-67
第6章多幅图像隐藏的迭代学习辨识方法  67-79
  6.1 引言  67
  6.2 待隐藏图像的混沌加密  67
  6.3 多幅图像的混合嵌入  67-68
  6.4 迭代学习方法从多幅图像中恢复隐藏图像  68-69
  6.5 实验结果  69-78
  6.6 小结  78-79
第7章数字图像水印提取的迭代学习辨识算法  79-92
  7.1 引言  79-80
  7.2 数字图像水印的加密和嵌入  80-81
    7.2.1 混沌映射  80
    7.2.2 水印的混沌加密  80
    7.2.3 水印的嵌入  80-81
  7.3 迭代学习辨识方法提取数字水印  81-82
  7.4 实验结果  82-91
  7.5 小结  91-92
第8章结论与展望  92-94
  8.1 结论  92-93
  8.2 展望  93-94
参考文献  94-99
致谢  99-100
攻读学位期间参加的科研项目和成果  100

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