自20世纪90年代,信息隐藏技术以传输的存在性和信息的隐蔽性为信息安全提供可靠的技术手段,成为计算机图形学和网络安全领域的研究热点。在诸多隐藏算法中,追求算法的设计及性能改进是主要的研究目的,而载体的选择和处理则成为算法的设计和性能改进的重要突破口,因此以数字图像和三维模型为载体实现秘密信息传输也成为了信息安全领域一种有效的安全通信方式。本文主要研究基于能量与结构特性的信息隐藏技术,重点在于对信息隐藏区域选取、设计和秘密信息嵌入规则的研究。在此基础上,提出两种信息隐藏算法:(1)基于多小波变换与QAR编码的信息隐藏算法。该算法利用CARDBAL2多小波变换、GHM多小波变换和lαβ颜色空间转换等方法对数字图像载体进行预处理,再将经过QAR(Quotient and remainder)编码的秘密信息嵌入到预处理后的载体图像中以生成含秘图像,从而达到将秘密信息安全传输的目的。实验结果显示,算法的优势在于,较DWT-DCT算法,不可见性平均提高13.897%、鲁棒性平均提高34.856%、感知篡改性平均提高16.658%。(2)基于三维模型球型分割的信息隐藏算法。该算法首先利用主元分析、球面坐标转换、球型分割、分区排序等对三维模型进行预处理,计算立体分区中法向量变化较大的点作为特征点,根据待嵌入秘密信息量对特征点进行小波变换,最后将经过置乱操作的秘密信息嵌入预处理后的载体中生成含密三维模型。实验结果显示,较SI算法,不可见性提高49.560%,对旋转、随机加噪、重网格以及其他常见攻击具有良好的鲁棒性,且鲁棒性平均提高38.889%。论文既提出一种基于数字图像的信息隐藏算法,又提出一种基于三维模型球型分割的信息隐藏算法,并且在研究过程中提出一些设计原则和方法,为基于数字图像和三维模型的隐秘通信提供了有价值的尝试,为信息安全领域提供了可以满足高性能通信要求的普适性研究方法,对国家安全有积极的意义。