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在信息化时代,大量的数字信息以视频、图像、文本、音频等形式在互联网上广泛分布着,数字信息的普及使用户之间分享知识更加便捷,但同时也因恶意攻击给数据传输安全和个人隐私保护带来隐患。隐写术是信息隐藏技术中的一门重要学科,利用嵌入算法将秘密信息隐藏到数字媒体信号中而不损坏其原始载体的质量,在隐藏通信内容的同时也掩盖了通信事实。本文的主要内容包括基于像素差(pixel value differencing,PVD)隐写算法的载体图像选择、对秘密信息压缩加密处理和基于PVD的算法改进,用于提高载体图像的嵌入量和抗统计分析性能。具体分为以下三个方面: 1、针对基于PVD的隐写算法研究了载体图像选择问题,根据隐写后得到的图像嵌入容量、相对熵和信噪比(PSNR)等参数值分析载体图像具有的特征。实验结果表明,利用PVD算法嵌入信息时,选用复杂度值越大的图像作为载体,隐写后得到的图像嵌入量和信噪比越大,说明该类载体不仅提高了隐藏容量而且具有良好的视觉感知性。 2、提出了针对数据信息先压缩后加密的处理方案,在信息嵌入到载体之前,先对其进行LZW无损压缩,再利用RC4加密算法处理,然后通过改进型像素差(MPVD)算法嵌入到图像中,评测隐秘图像的安全性和不可感知性能。实验结果表明,利用MPVD隐写算法将压缩加密预处理过的信息嵌入到数字图像中,可以有效提高隐写图像的抗统计检测性能。 3、针对PVD隐写嵌入后图像失真较大,提出了低失真像素差(low distortion pixel value difference,LDPVD)隐写算法。该算法将图像分成2-2像素块集合,嵌入后利用位修复算法判断新的像素块差值区间与原始像素块是否在同一区间,如不在对其进行微调,这样不但保证了图像的嵌入容量,而且对图像的改变幅度更少,同时解决了像素值溢出问题。实验结果表明,该算法即保持了载体良好的视觉效果,又有较好的抗统计检测性能。