基于數(shù)字圖像和三維模型的信息隱寫算法設(shè)計(jì)與研究

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1、分類號:TP3910710-2014124020碩士學(xué)位論文基于數(shù)字圖像和三維模型的信息隱寫算法設(shè)計(jì)與研究婁棕棕導(dǎo)師姓名職稱任帥副教授申請學(xué)位級別工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱信息與通信工程論文提交日期2017.04.10論文答辯日期2017.05.25學(xué)位授予單位長安大學(xué)DesignandResearchofInformationSteganographyAlgorithmBasedonDigitalImageand3DModelsAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:LouZongzongSuper

2、visor:AssociateProf.RENShuaiChang’anUniversity,Xi’an,China論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明:本人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研。宄工作所取得的成果除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,對論文的研宂做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體己經(jīng)公開發(fā)表的成果。本聲明的法律貴任由本人承擔(dān)。論文作者簽名:年月日論文知識產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品,知識產(chǎn)權(quán)歸屬學(xué)校。學(xué)校享有以任何方

3、式發(fā)表、復(fù)制、公開閱覽、借閱以及申請專利等權(quán)利。本人離校后發(fā)表或使用學(xué)位論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)訟文或成果時(shí),署名單位仍然力長安大學(xué)D(保密的論文茌解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)論文作者簽名:年r月>1曰導(dǎo)師簽名:年兮月<曰摘要隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,大量的視頻、音頻、圖片、三維模型等數(shù)字化信息在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行廣泛地傳播和共享。數(shù)字化信息的傳遞變的越來越方便和快捷,但一系列的安全問題也隨之出現(xiàn)。傳統(tǒng)上通信安全主要依靠密碼學(xué)對信息進(jìn)行加密,但這樣卻容易引起攻擊者的注意,對信息進(jìn)行破壞從而降低信息傳輸?shù)陌踩?。信息隱寫技術(shù)作為信息

4、安全中重要的研究領(lǐng)域,它利用人類感覺系統(tǒng)對冗余信息的不敏感性,將秘密信息隱藏在數(shù)字化信息(載體)的冗余信息中然后進(jìn)行傳遞,以其傳輸?shù)碾[蔽性為信息的安全傳輸提供了更高的性能。本文主要對基于數(shù)字圖像和三維模型的信息隱寫技術(shù)進(jìn)行研究,重點(diǎn)研究了信息隱藏區(qū)域的設(shè)計(jì)和選取以及信息嵌入策略,并提出了兩種信息隱寫算法:第一,基于載體自修復(fù)系統(tǒng)的數(shù)字圖像信息隱寫算法。該算法將載體圖像進(jìn)行GHM多小波變換,選取高能量子圖作為隱藏區(qū)域,對其進(jìn)行置亂處理消除相關(guān)性后,利用位平面低四位進(jìn)行奇異值分解,保證算法的不可見性。根據(jù)奇異值的穩(wěn)定性將秘密信息嵌入到奇異值中增強(qiáng)算法

5、的魯棒性。在提取秘密信息時(shí),對受損的含密圖像進(jìn)行自修復(fù)處理,減小與原含密圖像的差異,保證了奇異值的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)表明,該算法具有較強(qiáng)的魯棒性和較好的不可見性,特別是抗剪切性;第二,基于三維模型輪廓解析的信息隱寫算法。該算法先將原三維載體模型進(jìn)行非均勻等尺度縮放和固定角度旋轉(zhuǎn),使縮放后模型的長寬高相等。然后將其投影并使輪廓轉(zhuǎn)換為0/1序列。該算法通過對三維模型進(jìn)行非均勻等尺度縮放預(yù)處理,對于任何形式的縮放攻擊都有較強(qiáng)的抵抗力。同時(shí)采用固定步長和固定旋轉(zhuǎn)角度重復(fù)隱藏信息,使算法具有較好的抗剪切性。論文主要研究了數(shù)字圖像和三維模型隱寫區(qū)域及嵌入規(guī)則,分別

6、提出了一種新的信息隱寫算法。算法的提出,解決了傳輸過程中載體信息因旋轉(zhuǎn)和剪切造成的通信失敗問題,較好的滿足了信息傳輸安全要求。關(guān)鍵字:信息隱寫,載體自修復(fù)系統(tǒng),奇異值分解,三維模型,輪廓解析iAbstractWiththerapiddevelopmentoftheinternettechnology,lotsofdigitaldatasuchasvideo,audio,imagesand3Dmodelsemergedintotheinternetandhavebeenwidelytransmittedandsharedbyincreasingpe

7、ople.Informationtransmissionindigitalformmakesthecommunicationmoreconvenientandfast,whileproducesalotofsecurityissues.Traditionally,thesafetycanbeachievedbythecryptographywhichcanencrypttheinformation.Buttheencryptedinformationisalwayseasilytobedetected,whichmeansthesafelevel

8、oftheinformationtransmissionwillbedefinitelyaffected.Informationhidi

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