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当前,图像、视频等多媒体数据的获取日益方便,利用网络传输多媒体数据已成为人们学习、生活和工作的一个重要事情,然而网络开放的特点使传输数据面临着被窃听、截获、篡改伪造等威胁。如何确保多媒体数据安全已成为信息安全领域亟待解决的一个重要问题,该方面的研究已引起学术界和工业界的广泛关注。本文研究面向数字图像的信息隐藏系统关键技术,主要内容包括基于双回字形扫描和混沌映射的图像加密算法、面向大文件的多载体图像信息隐藏方法以及信息隐藏手机软件。本文研究结果丰富了图像信息安全的理论和技术,并提供了一个实用手机软件,具有重要的理论意义和较好的实际应用价值。本文先介绍了图像信息安全的研究背景以及图像加密和信息隐藏的发展概况,在此基础上,提出利用随机重叠分块、双回字形扫描和混沌理论设计一种高效的图像加密算法,同时针对大文件隐藏的实际应用,设计了一种多载体图像信息隐藏方法及手机软件系统。论文主要研究成果如下。1.提出基于双回字形扫描和混沌映射的图像加密算法本文联合使用图像随机重叠分块、双回字形扫描、Henon混沌映射和Lu混沌映射构造高效的图像加密算法。具体而言,先将图像随机重叠分块,对每个图像块进行双回字形扫描置乱,置乱过程中用Henon混沌映射随机选择起始的扫描点以确保安全。接着,生成基于图像内容的密钥并用该密钥控制Lu混沌映射,生成与图像尺寸大小一致的秘密矩阵,计算置乱图像和秘密矩阵对应元素的异或结果即可生成最终的加密图像。实验结果表明该算法具有较好的加密效果和较快的运行速度,性能优于一些文献加密算法。2.设计面向大文件的多载体图像信息隐藏方法及手机软件系统针对大文件隐藏的实际应用需求,设计了一种多载体图像信息隐藏方法。该方法根据秘密文件的大小和载体图像的数量及大小,计算每个载体图像的待嵌入数据大小,并据此将大文件分割成若干个子文件。为了保证正确提取,为每个子文件生成辅助的文件头数据,包括密钥哈希值、子文件序号、子文件大小等信息。嵌入数据时,利用最低有效位(LSB)匹配技术将文件头数据和子文件数据依此嵌入到每个载体图像。以多载体图像信息隐藏方法和双回字形扫描图像加密为核心技术,在Android开发平台上设计和实现了一个图像信息隐藏手机软件系统。该软件系统实现了图像加密、图像解密、图像信息隐藏与提取等功能。实验结果验证了该系统是正确且有效的。