第1章緒論1
1.1信息隱藏的研究背景與意義1
1.1.1信息隱藏的研究背景1
1.1.2信息隱藏基本概念2
1.1.3信息隱藏技術的應用4
1.2國內外可逆信息隱藏方法的研究現狀6
1.2.1基於差分擴展的可逆信息隱藏8
1.2.2基於直方圖平移的可逆信息隱藏12
1.2.3基於預測誤差擴展的可逆信息隱藏15
1.2.4基於雙圖像及圖像內插的可逆信息隱藏18
1.3可逆信息隱藏技術研究中存在的問題22
1.4主要研究內容23

第2章數學基礎理論26
2.1隨機變量數字特征與樣本26
2.1.1隨機變量的數字特征26
2.1.2抽樣分布26
2.1.3直方圖與頻次圖28
2.2t檢驗30
2.2.1假設檢驗30
2.2.2單總體N(μ,σ2)且σ2未知時均值μ的檢驗30
2.2.3相同方差的兩個正態總體均值差的檢驗31
2.2.4基於成對數據的檢驗32
2.3隱秘圖像的質量評估33
2.3.1主觀圖像質量評估法33
2.3.2圖像質量客觀評估法34

第3章基於有效位差分擴展的RDH算法38
3.1有效位差分擴展RDH相關研究工作38
3.1.1Ou等人的基於像素值順序方法38
3.1.2Zeng等人的RDH方法40
3.2有效位差分擴展RDH模型42
3.2.1有效位差分擴展RDH模型的基本原理42
3.2.2信息隱藏45
3.2.3信息提取與圖像復原50
3.3算法性能分析53
3.3.1位平面參數n53
3.3.2上溢和下溢問題54
3.3.3本算法的優點55
3.4算法的實驗設計與分析55

第4章基於左右平移的大嵌入容量RDH算法66
4.1左右平移的大嵌入容量RDH的相關研究工作66
4.2左右平移模型67
4.2.1左右平移模型基本原理68
4.2.2左右平移信息隱藏算法78
4.2.3左右平移信息提取與圖像復原算法80
4.3算法的實驗設計與分析83
4.3.1有限載荷信息隱藏及評價指標83
4.3.2閾值tn及其上溢和下溢問題的處理84
4.3.3嵌入容量比較分析85
4.3.4不同嵌入容量時的峰值信噪比分析87

第5章基於雙向差分擴展的RDH算法94
5.1信息隱藏94
5.2上溢和下溢問題97
5.3信息提取與載體圖像復原98
5.4算法的實驗設計與分析100
5.4.1評價指標100
5.4.2差分閾值Td100
5.4.3相同峰值信噪比下的嵌入容量101
5.4.4相同嵌入容量時的隱秘圖像質量102
5.4.5不同算法的動態性能比較105

第6章一種有效的無移位的多位RDH算法108
6.1相關研究工作108
6.2無移位的多位RDH算法111
6.2.1算法基本原理111
6.2.2算法的嵌入容量及嵌入失真113
6.2.3算法實例114
6.2.4信息嵌入方法115
6.2.5信息提取與圖像復原117
6.3算法探討118
6.3.1閾值T118
6.3.2有限載荷嵌入120
6.3.3算法優點120
6.4實驗結果與分析120
6.4.1算法優點121
6.4.2最大嵌入容量及其峰值信噪比實驗121
6.4.3不同載荷下的PSNR值123
6.4.4計算復雜度的評價128

第7章基於二階差分的新型大嵌入容量RDH算法130
7.1相關研究工作130
7.1.1Ou等人的配對算法130
7.1.2Xiao等人的配對算法131
7.2基於二階差分的RDH算法132
7.2.1二階差分132
7.2.2雙向差分擴展和嵌入133
7.2.3雙向差分壓縮和提取136
7.2.4嵌入容量和嵌入失真137
7.2.5嵌入算法137
7.2.6提取算法140
7.3算法探討141
7.3.1閾值T142
7.3.2有限載荷嵌入144
7.4實驗與分析144
7.4.1相同載荷下的峰值信噪比比較144
7.4.2不同載荷下的峰值信噪比比較145
7.4.3計算復雜度的評價150

第8章總結與展望152
8.1總結與創新152
8.2研究不足與展望154

參考文獻155

當今社會，信息技術不斷發展，極大地方便了人們的通信和交流。人們利用信息技術可以方便、快速地將文本、圖像、音頻、視頻等數字信息傳遍全球。與此同時，不斷有人利用網絡信息技術進行惡意破壞、攻擊等違法活動，這使得網絡安全工作更加重要。密碼技術是信息安全領域的主要技術之一，是認證、訪問控制的核心，其目的是隱藏信息的含義而不是隱藏信息，已廣泛應用在電子商務、自動櫃員機的芯片卡等日常生活中，以保護網絡信息安全。
由於加密技術存在局限性，因此可逆信息隱藏技術作為一種新的信息安全技術在最近十幾年迅速發展。可逆信息隱藏技術的目的是將機密信息嵌入公開的圖像、視頻、語音、文本等文件的載體信息中，然後通過這些嵌入後的公開載體信息進行傳遞。可逆信息隱藏技術在軍事、情報、國家安全方面的應用越來越廣，設計出高度安全的隱秘圖像算法是一項具有挑戰性的課題。
本書總結了圖像可逆信息隱藏技術研究工作涉及的基礎理論和技術方法，在此基礎上提出了自己的創新算法，力求對可逆信息隱藏技術的研究進行有益嘗試。全書共分8章，具體內容如下。
第1章緒論。介紹可逆信息隱藏技術的研究背景與意義，國內外信息隱藏技術的研究現狀，以及研究當前可逆信息隱藏研究中存在的問題。
第2章數學基礎理論。主要介紹可逆信息隱藏研究需要用到的一些基本數學理論與模型。
第3章基於有效位差分擴展的可逆信息隱藏算法。主要研究像素二進制有效位和差分擴展隱藏的基本模型，並通過仿真實驗分析算法的嵌入容量、隱秘圖像的峰值信噪比、算法對噪聲的穩健性等。
第4章基於左右平移的大嵌入容量可逆信息隱藏算法。主要研究矩形預測誤差的分布特點，提出了左右平移基本模型，探討了用該方法對上溢和下溢問題的處理。
第5章基於雙向差分擴展的可逆信息隱藏算法。主要研究雙向差分擴展基本模型以及上溢和下溢問題的解決方法。
第6章一種有效的無移位的多位可逆信息隱藏算法。研究的是無移位的多位可逆信息隱藏算法基本模型，探討有限載荷的嵌入及閾值。
第7章基於二階差分的新型大嵌入容量可逆信息隱藏算法。主要研究二階差分可逆信息隱藏算法的基本模型，介紹建立對應嵌入容量嵌入失真模型的方法。
第8章總結與展望。總結全文的研究工作，並展望可逆信息隱藏算法的研究。
由於理論水平所限，書中不足之處，歡迎廣大讀者不吝賜教。

著者
2023.10