为保证部分具有重要价值的数字图像在不可信信道中传输的安全性, 本文设计了一种基于级联混沌映射和伪装图低位嵌入的图像隐写算法。该算法为置乱-混淆-低位嵌入结构。在置乱步骤中, 首先通过两个混沌映射的级联设计了一种新型的混沌映射并用其产生具有高度随机性的随机数序列, 然后随机数序列被用于数字图像的置乱, 生成置乱图。在混淆步骤中, 通过用户随机选择的伪装图与置乱图的与或操作来实现置乱图中像素值的混淆。最后, 在低位嵌入步骤中, 混淆步骤生成的图像按照两个位平面一组的规则被拆分成4份子图像并嵌入到伪装图的最低两位。在多个混沌映射性能指标的测试中, 本文所提出的级联混沌映射均表现优异。在图像安全性和性能分析实验中, 本文所提出的图像隐写算法表现出高度的安全性和极高的执行效率。

为了提高不同像素之间的相干性,基于最小化嵌入损失函数框架提出了一种空域图像自适应隐写算法。使用Daubechies小波构造滤波器预测载体图像的残差权重并获得损失值,利用均值滤波器对损失值进行平滑处理,结合校验格编码嵌入信息。使用两种不同的图像特征进行抗隐写分析,实验结果表明,当信息嵌入率较小时,所提算法的抗检测能力与HILL(Hill-pass,Low-pass,Low-pass)隐写算法的相近,且优于其他对比算法;当信息嵌入率较大时,所提算法的抗检测能力明显优于小波获得权重法、S-UNIWARD(Spatial-Universal Wavelet Relative Distortion)等主流隐写算法。

针对信息安全领域隐写技术存在的感知失真过大和图像源压缩率高造成误差率高的问题, 设计了一种基于Karhunen-Loeve transform (KLT)优化的图像隐写术。通过迭代聚类算法求解协方差矩阵与聚类平均值,对相关数值 进行调整分割图像,引入KLT算法压缩图像数据,用最低有效位代替加密数据来隐藏数据,提 取信息时采用反向线性变换运算及原始像素矩阵获得有效的隐藏图像信息。结果表明,与常用 算法相比该方法提取的图像有较高容量、较大信噪比及较小数据失真。