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虽然信息隐藏技术的发展已经有很长的历史,但多媒体信息隐藏技术却是近年来出现的一个新的研究领域。该技术与密码技术之不同点在于:密码技术隐藏信息的“内容”,而信息隐藏技术则隐藏信息的“存在性”。信息隐藏技术的出现,无疑将会给信息安全技术领域开辟一条全新的途径,有着非常可观的发展前景。 多媒体信息隐藏技术的研究历史不长,目前无论在理论研究还是在技术研究方面都不成熟,缺乏系统性的理论基础和公平统一的性能测试与评价体系。因此系统地总结和分析该领域内的一些问题对创立完整的理论体系有着非常重要的意义。 本论文总结和研究了一系列信息隐藏方面的理论问题和具体技术问题,包括信息隐藏系统的数学模型、系统安全性、信息隐藏容量、隐秘密钥机制等。围绕音频信息隐藏的算法设计进行了深入探讨和分析,提出了两种自适应音频信息隐藏方案。对图像水印中几何攻击问题进行了研究,提出了一种可用于证件防伪系统的鲁棒图像水印核心算法。 本论文独立完成的主要成果有: (1)对信息隐藏技术中的一些重要概念和处理给出了准确的规范和描述,主要有隐秘载体、隐秘对象、秘密信息、数据嵌入、数据提取、隐秘密钥、隐秘分析、不可感知性、隐秘通信、数字水印、鲁棒性等。在此基础上提出了信息隐藏问题的一种通用数学模型,它可以涵盖其他文献中所提出的大多数模型,从而为更高层次上的理论分析奠定了基础。 (2)提出了切合实际的信息隐藏安全等级概念。率先提出并证明了理想隐秘通信系统存在的充要条件,此结果为设计安全的隐秘通信系统指出了方向。并进一步证明了,若隐秘载体和隐秘对象都为攻击者所知,则隐秘通信系统不安全。 (3)提出了两种利用混沌动力学系统模型的加密实现方案,分别是“基于猫映射的混沌图像加密”和“基于时延反馈无限维混沌系统模型的二值序列产生”。仿真实验的结果验证了方法的有效性。 (4)提出了一种DCT域音频信息的分段自适应嵌入方案,并用实验证明了方法的有效性。并率先提出了基于人类听觉系统感知特性结合水印用途的自适应隐藏思想,设计了一种基于人类听觉系统感知特性的音频自适应水印方案,并进行了仿真研究,证明了方法的有效性。 (5)提出了一种鲁棒数字水印算法。该算法对微小的几何攻击,如平移、裁剪和旋转等有较好的鲁棒性,可以用作为数字水印证件防伪系统的核心算法。 论文最后总结了信息隐藏领域内部分目前尚未解决的一些问题,并提出了进一步的研究方向。