高保真的可逆信息隱藏.pdf

1、隨著因特網(wǎng)和多媒體信息技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)、修改和傳播數(shù)字多媒體信息（文本、音頻、圖像、視頻等）變得越來(lái)越容易。人們可以很容易地下載這些多媒體信息，并加以修改和發(fā)布。這不僅損害了版權(quán)所有者的合法權(quán)益，也會(huì)引發(fā)關(guān)乎國(guó)家安全、企業(yè)機(jī)密和個(gè)人隱私等一系列信息安全問(wèn)題。信息隱藏是一種隱蔽通信、版權(quán)保護(hù)和內(nèi)容完整性認(rèn)證的有效技術(shù)手段。近年來(lái)提出的可逆信息隱藏技術(shù)能夠?qū)⑻囟ㄐ畔⑶度氲捷d體，并允許合法用戶(hù)在提取該信息后無(wú)失真地恢復(fù)出原始載體，因而在軍事、

2、醫(yī)學(xué)、司法等對(duì)圖像內(nèi)容敏感的領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。
　　本論文以高保真的可逆信息隱藏技術(shù)為主要研究?jī)?nèi)容，探討在給定嵌入容量的情況下如何更有效地減少嵌入失真，提升圖像視覺(jué)質(zhì)量。論文取得的主要?jiǎng)?chuàng)新性研究成果包括:
　　1.提出了一種基于可自適應(yīng)選擇預(yù)測(cè)誤差直方圖的高容量可逆信息隱藏方法。該方法設(shè)計(jì)了兩種預(yù)測(cè)器，通過(guò)參數(shù)調(diào)節(jié)得到不同的預(yù)測(cè)誤差直方圖。對(duì)比上層嵌入，自適應(yīng)地得到當(dāng)前嵌入層的最優(yōu)預(yù)測(cè)誤差直方圖，使得像素補(bǔ)償?shù)氖找孀畲蠡?/p>

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法在高嵌入率情況下的圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于基于直方圖移位的傳統(tǒng)方法。
　　2.提出了一種基于偏微分方程預(yù)測(cè)器的可逆信息隱藏方法。偏微分預(yù)測(cè)器能夠根據(jù)圖像的局部相關(guān)性迭代更新得到最優(yōu)預(yù)測(cè)值。在每一次迭代中，通過(guò)計(jì)算當(dāng)前預(yù)測(cè)值在上下左右四個(gè)方向上的梯度，來(lái)自適應(yīng)地分配權(quán)重，因而預(yù)測(cè)更準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在同等嵌入率下該方法帶來(lái)的失真更小。
　　3.提出了一種基于非局部均值預(yù)測(cè)的可逆信息隱藏方法。通過(guò)全局地利用圖像的自相似

4、性來(lái)提升像素預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，不僅能在圖像平滑區(qū)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，也能在紋理區(qū)取得較好效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法對(duì)于自然圖像尤其是紋理圖像可取得更好的嵌入性能。
　　4.提出了一種基于像素值排序的可逆信息隱藏方法。以像素塊為基本嵌入單元，利用塊內(nèi)像素值的大小順序在信息嵌入前后保持不變這一特性，將圖像的嵌入劃分了多個(gè)層級(jí)。通過(guò)容量劃分和像素選擇技術(shù)，根據(jù)容量自適應(yīng)地在不同類(lèi)型的像素塊嵌入信息，得到最優(yōu)的嵌入效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法在小嵌入容量下