随着计算机技术的发展和网络技术的推广,网络信息安全已经成为大众关注的热点。信息隐藏技术作为信息安全的新领域,在隐蔽通信和计算机网络取证方面发挥着越来越重要的作用,尤其在军事和国家安全等对信息的安全性和机密性有更高要求的领域,信息隐藏技术的应用前景更是广阔。基于视觉特性的图像信息隐藏在嵌入秘密信息时引入了人类视觉系统模型,利用人类视觉的冗余性进行隐藏。由于视觉系统具有一些视觉掩蔽效应,因此基于视觉特性的图像隐藏算法可以在保证较大的数据嵌入量的同时,使得载密图像保持良好的视觉效果。基于视觉特性的图像隐藏在数字图像信息隐藏研究领域中占有十分重要的地位,成为目前信息隐藏技术中的研究热点之一。本文回顾了信息安全和信息隐藏的理论知识,并且综述了数字图像信息隐藏的基本概念和原理。对人类视觉特性和图像自身特征加以分析,提出如下三种隐藏算法:(1)考虑到人眼对彩色图像不同颜色分量的敏感性不同,以及图像颜色分量的较底层位平面可以作为随机噪声图像,较高层位平面可以作为有意义二值图像,而位平面与位平面之间存在一定的相关性,提出一种基于位平面的彩色图像大容量信息隐藏方法。该算法对彩色图像的R、G、B分量分别进行位平面分割,对较低层位平面直接进行数据替换实现数据嵌入,对较高层位平面首先按位平面进行分块,然后根据每个块中的数据特征进行数据嵌入,通过控制高位平面数据减少数据嵌入后像素值的改变量,实现彩色图像大容量信息隐藏。实验表明,在彩色图像中数据隐藏量达到45%以上,峰值信噪比可保持在36dB以上。(2)一方面,人眼对平滑区的噪声非常敏感,只能嵌入少量的秘密信息;非平滑区中边缘区对噪声不是很敏感,可以嵌入适量的秘密信息;非平滑区中纹理区对噪声反应不敏感,可以嵌入较多的秘密信息;另一方面,人眼对不同亮度区域的噪声的视觉敏感性不同,通常对中等亮度最为敏感,因此,在低亮度区域和高亮度区域可以适当增加嵌入量。由以上分析提出一种基于图像内容自适应隐藏算法,由于原图像低五层位平面置零后生成的高位平面图像保留有原图像大部分能量和主要的视觉特性,利用视觉掩蔽效应把高位平面图像分成三类:平滑区、边缘区和纹理区。根据图像块的类型和亮度确定可嵌入的位平面层数,自适应地嵌入隐秘信息。对嵌入后的载体图像数据进行调整,减少图像数据的改变量。(3)人眼对高频信息的敏感度低于对低频信息敏感度,所以人眼对于高频区域存在的噪声或失真也不太敏感,而对低频区域的噪声或失真却比较敏感,利用这个特性提出一种基于整数小波域的大容量信息隐藏算法。首先利用Arnold变换对载体图像置乱,通过置乱弱化嵌入强度增大时产生类似于图像压缩中产生的“块效应”。然后对置乱后的图像进行分块,对每个图像块一层整数小波变换得到四个频率子带,对每个频率子带再进行一层小波变换,不同频率的子带嵌入不同强度的信息,对小波分解中没有分解的高频部分作进一步细分,从而拓宽了嵌入空间。由于对原始载体图像采用动态直方图调整,避免因溢出问题而造成秘密信息丢失。实验结果表明,在载体图像的视觉质量下降很小的情况下,具有较大的隐藏容量,而且能够较好的保持载密图像的直方图统计特性,算法具有一定的鲁棒性。根据本文提出的三个隐藏算法,进行了大量实验,对数据嵌入过程和秘密信息的提取过程,以隐蔽性、隐藏容量两个指标进行了测试。通过实验表明,本文提出的隐藏算法在保证大的信息隐藏量的前提下,能够很好地保持含密图像的质量,尤其在视觉效果方面存在一些优越之处。秘密信息提取时可按同样的规则实现准确的盲提取。