【摘 要】
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大数据时代多媒体数据正在爆炸式增长,与数字媒介有关的问题频现。作为信息安全的重要分支,信息隐藏技术提供了一种有效解决数字多媒体安全问题的技术手段。现有的信息隐藏算法大多基于单载体实现,其信息隐藏容量和安全性性能的提高存在一定的限制。而在海量可利用的数字多媒体环境下,基于多载体的信息隐藏算法可有效打破单载体信息隐藏嵌入容量较小和安全性过低的局限性,进一步提高算法各方面的性能。本文主要研究多载体信息隐
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大数据时代多媒体数据正在爆炸式增长,与数字媒介有关的问题频现。作为信息安全的重要分支,信息隐藏技术提供了一种有效解决数字多媒体安全问题的技术手段。现有的信息隐藏算法大多基于单载体实现,其信息隐藏容量和安全性性能的提高存在一定的限制。而在海量可利用的数字多媒体环境下,基于多载体的信息隐藏算法可有效打破单载体信息隐藏嵌入容量较小和安全性过低的局限性,进一步提高算法各方面的性能。本文主要研究多载体信息隐藏算法,基于多载体分类处理、载体有效标注、信息隐藏区域选择、秘密信息预处理设计规则、信息隐藏规则以及秘密信息嵌入与提取展开深入研究,并提出两种多载体信息隐藏算法:（1）基于GHM和SVD的数字图像多载体信息隐藏算法。首先,基于数字图像的颜色直方图和LDP特征向量对数字图像进行分类处理;其次,应用GHM多小波变换并依据能量特性选择信息隐藏区域;最后,在保证图像间关联性的同时,结合奇异值的稳定性对载体图像进行微小改动以嵌入秘密信息。（2）基于法向夹角的三维模型多载体信息隐藏算法。首先,基于法向夹角直方图对三维模型进行分类;其次,结合三维模型表面顶点的多特征参数信息,在一定阈值范围的限定下,迭代优化标记特征点,得到秘密信息嵌入修改基元;最后,修改三维模型三角网格的类型以完成秘密信息和载体信息的匹配优化修改。对基于GHM和SVD的数字图像多载体信息隐藏算法进行仿真对比实验,相较于对比算法,该算法的优势在于不可见性PSNR值平均提高了27.05%和9.46%,在同时面对30%剪切、JPEG2000压缩和逆时针33°旋转的高强度复合攻击时,PSNR可以达到39.3274d B。基于法向夹角的三维模型多载体信息隐藏算法的仿真对比实验表明,相较于对比算法,算法不可见性SNR值平均提高了17.14%和10.86%,面对随机加噪、网格简化、非均匀压缩和面片剪切攻击,鲁棒性BCR值分别提高了16.97%,9.94%;24.71%,16.79%;15.09%,3.60%,12.46%,8.61%。综上所述,本文提出的两种多载体信息隐藏算法,其不可见性和鲁棒性得到明显提高,适用于对安全性要求较高的大容量秘密信息传输,对国家安全事业具有积极意义。
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