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| 內容簡介： |
本书系统地介绍了信息隐藏技术的基础理论、关键技术和实现方法，讲解了信息隐藏技术所涉及的主要学习和研究内容。其主要内容包括信息隐藏技术概念、研究意义和应用领域；对基于数字图像和三维模型的信息隐藏区域和隐藏规则以及相关基础理论；利用优势理论按照空间域变换域的分类规则进行信息隐藏算法设计；按照对算法性能的贡献点对算法进行分解，将其扩展为一个完整的信息隐藏系统；*后对系统的安全性进行理论和分析案例展示。
本书可作为计算机科学与技术、控制科学与工程、信息与通信工程，尤其是网络空间安全相关学科的研究生和本科生的教材，也可以作为安全领域的科研技术人员的参考书。
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| 目錄：
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第一章
绪论 1
1.1
信息隐藏技术的概念 1
1.2
信息隐藏技术的优势 1
1.2.1 信息隐藏技术较加密技术的优势 1
1.2.2 信息隐藏技术较安全信道技术的优势 2
1.3
信息隐藏技术的研究意义以及应用领域 2
1.3.1 信息隐藏技术的研究意义 2
1.3.2 信息隐藏技术的应用领域 3
1.4
学习重点 4
1.4.1 信息隐藏算法 4
1.4.2 信息隐藏系统 6
1.4.3 信息隐藏系统安全性分析 8
1.5
知识体系和学习结构 10
本章习题 11
第二章 基于数字图像的信息隐藏区域 12
2.1
基于数字图像能量特性的信息隐藏区域 12
2.1.1 多小波理论在信息隐藏技术中的应用 13
2.1.2 高斯金字塔理论在信息隐藏技术中的应用 19
2.1.3 颜色空间在信息隐藏技术中的应用 20
2.2
基于数字图像结构特性的信息隐藏区域 24
2.2.1 图像位平面理论在信息隐藏技术中的应用 24
2.2.2 数字图像环形解析法在信息隐藏技术中的应用 26
2.2.3 数字图像颜色迁移理论在信息隐藏技术中的应用 27
2.3
基于数字图像复杂度特性的信息隐藏区域 29
2.3.1 广义位平面法 29
2.3.2 纹理（复杂度）的判别 30
本章习题 30
第三章 基于三维模型的信息隐藏区域 31
3.1
基于三维模型能量特性的信息隐藏区域 31
3.1.1 局部高度理论 31
3.1.2 Mean Shift聚类分析理论 32
3.2
基于三维模型结构特性的信息隐藏区域 34
3.2.1 三维模型骨架理论 34
3.2.2 距离变换算法求骨架点 34
本章习题 35
第四章 基于数字图像与三维模型的信息隐藏嵌入规则 36
4.1
基于匹配度的信息隐藏规则 36
4.1.1 提高匹配度的相关技术 36
4.1.2 信息隐藏匹配度模型 39
4.2
基于信息表达转换的信息隐藏规则 40
4.2.1 颜色场结构法 40
4.2.2 颜色模矢量场结构法 43
4.2.3 三维内切球数量表达转换 44
4.2.4 三维轮廓表达转换 44
本章习题 45
第五章 基于数字图像的信息隐藏算法 46
5.1
基于l与组合广义位平面的信息隐藏算法 46
5.1.1 基于l-CGBP的信息隐藏算法设计 46
5.1.2 基于l-CGBP的信息隐藏算法性能分析 49
5.1.3 仿真实验 50
5.1.4 基于l-CGBP的信息隐藏算法小节 52
5.2
基于CL多小波与DCT的信息隐藏算法 52
5.2.1 基于CL-DCT的信息隐藏算法设计 53
5.2.2 基于CL-DCT的信息隐藏算法性能分析 55
5.2.3 仿真实验 55
5.2.4 基于CL-DCT的信息隐藏算法小节 58
5.3
空间域与变换域在信息隐藏算法中的联合应用方法 58
5.4
基于GHM与颜色迁移理论的信息隐藏算法 59
5.4.1 基于GHM-CT的信息隐藏算法设计 59
5.4.2 基于GHM-CT的信息隐藏算法性能分析 62
5.4.3 仿真实验 63
5.4.4 基于GHM-CT的信息隐藏算法小节 65
5.5
基于CARDBAL2与颜色场结构法的信息隐藏算法 65
5.5.1 基于CDB2-CFC的信息隐藏算法设计 65
5.5.2 基于CDB2-CFC的信息隐藏算法性能分析 69
5.5.3 仿真实验 69
5.5.4 基于CDB2-CFC的信息隐藏算法小节 72
本章习题 72
第六章 基于三维模型的信息隐藏算法 73
6.1
基于骨架和内切球解析的三维模型信息隐藏算法 73
6.1.1 基于骨架和内切球解析的三维模型信息隐藏算法设计 74
6.1.2 基于骨架和内切球解析的三维模型信息隐藏算法性能的理论分析 75
6.1.3 基于骨架和内切球解析的三维模型信息隐藏算法性能的实验分析 76
6.2
基于模型点Mean Shift聚类分析的三维模型信息隐藏算法 86
6.2.1 基于模型点Mean Shift聚类分析的三维模型信息隐藏算法设计 86
6.2.2 基于模型点Mean Shift聚类分析的三维模型信息隐藏算法性能的理论分析 88
6.2.3 基于模型点Mean Shift聚类分析的三维模型信息隐藏算法性能的实验分析 89
本章习题 95
第七章 信息隐藏系统组成 96
7.1
预处理子系统的模块设计与研究 96
7.1.1 信息加密与编码单元的设计 96
7.1.2 载体选择与解析单元的设计
102
7.1.3 算法选择模块的设计
105
7.1.4 置乱与优化单元的设计
110
7.1.5 预处理子系统的补充说明 113
7.2
嵌入子系统的模块设计与研究 114
7.2.1 补丁模块的设计
114
7.2.2 嵌入模块的设计 115
7.3
系统结构与运行流程 115
本章习题
116
第八章 信息隐藏系统的安全性分析 118
8.1
信息隐藏系统安全性分析概述 118
8.1.1 信息隐藏系统安全性分析的概念
118
8.1.2 信息隐藏系统安全性评估的基准要素 119
8.2
信息隐藏系统安全性分析的基础理论 119
8.2.1 要素提取与分析流程设计
119
8.2.2 安全性分析方法
121
8.2.3 系统安全评估方法的比较和联系 124
8.3
基于灰色层次分析法的信息隐藏系统的安全性分析模型
128
8.3.1 安全性分析的模型构建
128
8.3.2 安全性分析的应用实例 130
本章习题 134第一章
绪论 1
1.1
信息隐藏技术的概念 1
1.2
信息隐藏技术的优势 1
1.2.1 信息隐藏技术较加密技术的优势 1
1.2.2 信息隐藏技术较安全信道技术的优势 2
1.3
信息隐藏技术的研究意义以及应用领域 2
1.3.1 信息隐藏技术的研究意义 2
1.3.2 信息隐藏技术的应用领域 3
1.4
学习重点 4
1.4.1 信息隐藏算法 4
1.4.2 信息隐藏系统 6
1.4.3 信息隐藏系统安全性分析 8
1.5
知识体系和学习结构 10
本章习题 11
第二章 基于数字图像的信息隐藏区域 12
2.1
基于数字图像能量特性的信息隐藏区域 12
2.1.1 多小波理论在信息隐藏技术中的应用 13
2.1.2 高斯金字塔理论在信息隐藏技术中的应用 19
2.1.3 颜色空间在信息隐藏技术中的应用 20
2.2
基于数字图像结构特性的信息隐藏区域 24
2.2.1 图像位平面理论在信息隐藏技术中的应用 24
2.2.2 数字图像环形解析法在信息隐藏技术中的应用 26
2.2.3 数字图像颜色迁移理论在信息隐藏技术中的应用 27
2.3
基于数字图像复杂度特性的信息隐藏区域 29
2.3.1 广义位平面法 29
2.3.2 纹理（复杂度）的判别 30
本章习题 30
第三章 基于三维模型的信息隐藏区域 31
3.1
基于三维模型能量特性的信息隐藏区域 31
3.1.1 局部高度理论 31
3.1.2 Mean Shift聚类分析理论 32
3.2
基于三维模型结构特性的信息隐藏区域 34
3.2.1 三维模型骨架理论 34
3.2.2 距离变换算法求骨架点 34
本章习题 35
第四章 基于数字图像与三维模型的信息隐藏嵌入规则 36
4.1
基于匹配度的信息隐藏规则 36
4.1.1 提高匹配度的相关技术 36
4.1.2 信息隐藏匹配度模型 39
4.2
基于信息表达转换的信息隐藏规则 40
4.2.1 颜色场结构法 40
4.2.2 颜色模矢量场结构法 43
4.2.3 三维内切球数量表达转换 44
4.2.4 三维轮廓表达转换 44
本章习题 45
第五章 基于数字图像的信息隐藏算法 46
5.1
基于l与组合广义位平面的信息隐藏算法 46
5.1.1 基于l-CGBP的信息隐藏算法设计 46
5.1.2 基于l-CGBP的信息隐藏算法性能分析 49
5.1.3 仿真实验 50
5.1.4 基于l-CGBP的信息隐藏算法小节 52
5.2
基于CL多小波与DCT的信息隐藏算法 52
5.2.1 基于CL-DCT的信息隐藏算法设计 53
5.2.2 基于CL-DCT的信息隐藏算法性能分析 55
5.2.3 仿真实验 55
5.2.4 基于CL-DCT的信息隐藏算法小节 58
5.3
空间域与变换域在信息隐藏算法中的联合应用方法 58
5.4
基于GHM与颜色迁移理论的信息隐藏算法 59
5.4.1 基于GHM-CT的信息隐藏算法设计 59
5.4.2 基于GHM-CT的信息隐藏算法性能分析 62
5.4.3 仿真实验 63
5.4.4 基于GHM-CT的信息隐藏算法小节 65
5.5
基于CARDBAL2与颜色场结构法的信息隐藏算法 65
5.5.1 基于CDB2-CFC的信息隐藏算法设计 65
5.5.2 基于CDB2-CFC的信息隐藏算法性能分析 69
5.5.3 仿真实验 69
5.5.4 基于CDB2-CFC的信息隐藏算法小节 72
本章习题 72
第六章 基于三维模型的信息隐藏算法 73
6.1
基于骨架和内切球解析的三维模型信息隐藏算法 73
6.1.1 基于骨架和内切球解析的三维模型信息隐藏算法设计 74
6.1.2 基于骨架和内切球解析的三维模型信息隐藏算法性能的理论分析 75
6.1.3 基于骨架和内切球解析的三维模型信息隐藏算法性能的实验分析 76
6.2
基于模型点Mean Shift聚类分析的三维模型信息隐藏算法 86
6.2.1 基于模型点Mean Shift聚类分析的三维模型信息隐藏算法设计 86
6.2.2 基于模型点Mean Shift聚类分析的三维模型信息隐藏算法性能的理论分析 88
6.2.3 基于模型点Mean Shift聚类分析的三维模型信息隐藏算法性能的实验分析 89
本章习题 95
第七章 信息隐藏系统组成 96
7.1
预处理子系统的模块设计与研究 96
7.1.1 信息加密与编码单元的设计 96
7.1.2 载体选择与解析单元的设计
102
7.1.3 算法选择模块的设计
105
7.1.4 置乱与优化单元的设计
110
7.1.5 预处理子系统的补充说明 113
7.2
嵌入子系统的模块设计与研究 114
7.2.1 补丁模块的设计
114
7.2.2 嵌入模块的设计 115
7.3
系统结构与运行流程 115
本章习题
116
第八章 信息隐藏系统的安全性分析 118
8.1
信息隐藏系统安全性分析概述 118
8.1.1 信息隐藏系统安全性分析的概念
118
8.1.2 信息隐藏系统安全性评估的基准要素 119
8.2
信息隐藏系统安全性分析的基础理论 119
8.2.1 要素提取与分析流程设计
119
8.2.2 安全性分析方法
121
8.2.3 系统安全评估方法的比较和联系 124
8.3
基于灰色层次分析法的信息隐藏系统的安全性分析模型
128
8.3.1 安全性分析的模型构建
128
8.3.2 安全性分析的应用实例 130
本章习题 134
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随着Internet的飞速发展，信息传播变得更加方便和快捷，但同时也给信息安全问题带来了巨大挑战。信息隐藏技术以传输的存在性和信息的隐蔽性为信息安全传输提供了可靠的技术手段。
本书以数字图像和三维模型作为信息隐藏载体，讲授基于数字图像和三维模型的信息隐藏技术。
本书涉及大量的与信息隐藏技术相关的数字图像和三维模型处理的知识，使得学习者具有完善的信息隐藏技术体系。按照空间域与变换域的技术脉络，详细介绍了基于空间域、变换域以及两者结合的高性能信息隐藏算法设计思路，使得学习者可以掌握并实现具体的信息隐藏算法，符合高等教育高级应用型人才的培养要求。本书还涉及信息隐藏系统架构以及评估方法的讲授，从算法升级到系统，从感性评价上升到理论评估，符合高等教育的理论与实际相结合的复合型创新性人才培养要求。全书共分8章。第一章为绪论，介绍了信息隐藏技术的基本概念，分析了信息隐藏技术较加密和安全信道技术的应用优势，利用实例分析了信息隐藏技术的可行性，介绍了主流的信息隐藏算法分类。在信息隐藏系统方面，重点介绍了信息隐藏系统的特性以及子系统和功能模块，介绍了信息隐藏系统安全性分析的理论基础以及学习与研究思路。第二章为基于数字图像的信息隐藏区域。从数字图像的能量性、结构性以及复杂度特性对信息隐藏区域的生成进行了讲解，系统阐述了与信息隐藏区域生成相关的基础理论。能量性方面的基础理论包括GHM、CL和CARDBAL2多小波变换、高斯金字塔理论、颜色空间理论。结构性方面的基础理论包括位平面理论、环形解析理论、颜色迁移理论。复杂度特性方面的基础理论包括广义位平面和纹理复杂度判别。第三章为基于三维模型的信息隐藏区域。从三维模型的能量性和结构性对隐藏区域生成进行讲解。能量性方面，首次引进局部高度和Mean Shift聚类分析理论用于信息隐藏区域的选择和生成。结构性方面，介绍了使用三维模型骨架理论以及距离变换算法求骨架节点。第四章为基于数字图像与三维模型的信息隐藏嵌入规则，讲授匹配度和信息表达转换理论。匹配度的实现依靠置乱技术，而信息表达转换则介绍颜色场结构法、颜色模矢量场结构法、三维内切球数量表达转换以及三维轮廓表达转换。第五章为基于数字图像的信息隐藏算法，介绍了空间域和变换域在信息隐藏技术中的联合应用方法以及联合应用时变换域生成隐藏区域时必须考虑的生成因素。重点介绍了四种信息隐藏算法：① 基于l与组合广义位平面的信息隐藏算法；② 基于CL多小波与DCT的信息隐藏算法；③ 基于GHM与颜色迁移理论的信息隐藏算法；④ 基于CARDBAL2与颜色场结构法的信息隐藏算法。基于数字图像的信息隐藏算法以信息隐藏区域和规则的生成原理为基础，详细给出了算法的应用原理和流程，通过理论分析与实验仿真，验证了算法的有效性。
第六章为基于三维模型的信息隐藏算法。分别介绍了基于骨架和内切球解析的三维模型信息隐藏算法以及基于模型点Mean Shift 聚类分析的三维模型信息隐藏算法。第七章为信息隐藏系统组成，介绍了由2个子系统和9个功能模块组成的信息隐藏系统，讲解各个模块的功能设置和理论基础，以及在信息隐藏系统应用中，信息加密方法的选择原则、信息编码原则、载体选择原则、算法选择原则、置乱与优化选择策略，并对预处理子系统中7个模块之间的冲突与协调问题进行相关说明。第八章为信息隐藏系统的安全分析，给出信息隐藏系统安全性分析的基准要素、分析要素、分析的准备工作和分析流程。在简要介绍了现有安全性分析方法的基础上，讲授一种适合对信息隐藏系统进行安全性分析的方法灰色层次分析法。应用灰色层次分析法提出了一种面向信息隐藏系统的安全性分析模型基于灰色层次分析法的信息隐藏系统的安全性分析模型，给出了模型的构建和分析流程，并给出实验分析，佐证该模型分析结果的准确性。
本书得到了国家自然科学基金资助项目61402052，61303041、陕西省自然科学基础研究计划项目（2014JM2-6105）、中国博士后科学基金资助项目2015M572510、陕西省博士后科学基金资助项目、西藏自治区自然科学基金项目2015ZR-14-20、长安大学中央高校基本科研业务费专项资金310832151092、国家级大学生创新创业训练计划项目（201610710036，201510710044）、全国工程硕士专业学位研究生教育在线课程重大建设项目（课程编号0542）的资助。
本书在学堂在线配套慕课大规模开放在线课程，简称慕课平台上运行，即配套视频、习题和互动，具有良好的学习效果。读者可登录学堂在线网站http：www.xuetangx.com，搜索信息隐藏技术在线观看。
由于作者水平所限，书中难免存在诸多纰漏和不足，敬请各位同行专家和广大读者批评指正。
编者著
2016年12月
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