扩频通信技术在图像信息隐藏领域中的应用

摘 要

随着信息技术的高速发展，加强信息安全保护与多媒体信号处理成为媒体信息安全范畴内的重要问题。目前在信息安全处理领域中信息隐藏方法成为一种新型、有效的科学方法，具有不可感知性、密钥与安全性、自恢复性等明显特征。就信息隐藏方法中不可感知性与鲁棒性之间的问题研究，是目前信息隐藏中的热点问题，主要扩频通信技术来解决该矛盾，并提升系统整体安全性。本文将就扩频通信技术进行分析，对其在图像信息隐藏中的具体应用进行详细分析，为促进信息隐藏技术及扩频通信技术广泛应用提供参考意义。

【关键词】信息隐藏技术 扩频通信技术 鲁棒性 系统分析

在图像信息隐藏领域中，信息隐藏技术具有密钥与安全性、鲁棒性、不可感知性、自恢复性等特征，在信息安全与多媒体信号处理中具有重要安全作用。但在实践应用中由于鲁棒性与不可感知性的矛盾问题，促使扩频通信技术的引进与应用。扩频图像隐秘系统即扩频通信技术在图像信息隐藏领域中的融合应用形式，即SSIS系统，主要是通过数字图像中噪声作用达到信息隐藏作用。

1 图像信息隐藏技术与扩频通信技术

1.1 信息隐藏技术

上世纪九十年代中期，国外发达国家在信息安全与多媒体信号处理领域中探索出一种创新型保护媒体信息安全的方法。信息隐藏技术的原理主要是基于人类感觉器官的不敏感性，以及多媒体信号自身的冗余性两个方面，将秘密信息有效隐藏在公开媒体信息中，最大限度的达到信息传递的完整性，同时进一步证实媒体信息所有权归属目的。信息隐藏技术应用的形式较广泛，既包括文字、图像，也包括音频和视频。这种信息的使用对媒体信息本身效果并没有什么影响，为此，针对信息隐藏要素产生的问题可以有效处理。例如，信息隐藏技术之中针对安全问题就具有两个方面的意义：

（1）公开媒体信息需要确保其在版权以及使用权限方面的问题。

（2）在秘密信息方面则需要能够在传输以及保存等方面提供安全。

单就信息隐藏技术角度出发，密匙以及安全性等方面的特征为技术属性中的主要特征。

针对技术的安全性分析，主要指的是在一个相对独立的隐藏信息系统之中，借助多种环节的共同运作，促使这个技术能够对信息实施保护。不可感知性强调了在系统之中加入不能促使载体产生感知效果声音或者相关视频文件。

1.2 扩频通信技术

扩频通信技术手段为应用较高且在检测概率相对较低的情况下使用的技术方法。应用与阿尼了主要是指对等待传输信息频谱等通过一定的而扩频函数方式进行转换，并通过信道完成传输。随后，可以通过借助相应方法完成频带压缩，并能够最终完成对信息的传输。

虽然在实施传输的过程中将会造成部分信号受到阻碍，但是仍然可以通过恢复数据信息的方式实现对数据的有效保护。为此，在扩频通信方面也能够被认为是将信息隐藏在宽频伪随机噪声之中完成的一种通信手段。

2 扩频通信技术在信息隐藏中应用分析

扩频图像隐秘系统建设之中的关键技术手段就是充分利用了扩频技术，并将其有效融合到低能量高值序列当中，产生了一种表面上为噪声信号标记的隐秘图像。因为嵌入信号产生的能量要明显低于载体图像产生的能量。为此，也就能够形成较小的，且不会被人察觉到的信号。

本研究中具体引用了地比率纠错信息技术，针对纠错编码器等的使用能够扩散形成多输出位，并由此可以呈现出实际运用效果。

为了可以形成嵌入式的信息，就需要先充分理解存储扩频系统等相关技术理论与概念。参考存储原理之中关于信息发送、接受以及保存等之间形成的伪随机效果。、通过利用私钥，等能够比较轻松的完成上述中任务。

例如在对一个相对比较简单的符号进行方案重置的过程中，现在需要假设信号z为-1、1等要素构成的一组信号。扩频序列x主要是一组实属数列，其中采用的是正态分布规则，其中的均值表示为0。信号之间进行调制时，则能够形成全新的实属数列。为此，所有噪声样本之中产生的符号将能够被嵌入到所有信息位当中，并产生全新的变化。信号白噪声可以表现为一般特性。实际解码的工作也相对比较简单，能够在接收端序列之中被复制下来，通过对两种序列之间畸形对比，就能够获得原本复出的所有信号的估值情况。可以通过以下公式进行表示：Sign（s/n）=m。

虽然，在系统的功能性方面可以满足实际需要，但是在出现噪声的情况下，则进行信号检测过程中将可能造成一定的信息检测缺陷。这种缺陷产生于嵌入信号在进行估值阶段形成的问题，也可能是因为传输信道出现问题造成的。单纯运用嵌入信号样本之中形成的符号变更展现信息，则其中树脂最终都将会回归到0附近。

为了能够有效提升针对信号方便的实际检测性能，则需要借助SSIS技术调制方案。通过这种技术手段，可以有效改善调制值方面产生的最小欧式距离。这样就能够使得数据估值发生明显的改变。调制技术也将会形成在一定区间范围内的随机性的序列。通过对随机序列进行非典型变换，将可以掌握其中形成的最小距离。最终对改善检测效果将起到重要作用。

结束语：综上所述，本研究中这对信息隐藏技术进行了深入性研究，并对高频嵌入信息所具有的不可感知性等问题进行了分析。低频嵌入所存在的问题方面也被详细分析与论述。通过这对低频信号嵌入到相关文件之中阐述，可以进一步对技术研究提供借鉴和帮助，并对目前阶段技术进步具有重要实践意义。

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作者简介

王强（1986-），男，山西省阳泉市人。太原理工大学2009级硕士研究生。现为山西大同大学物理与电子科学学院助教。信息与通信工程专业。研究方向为图像处理、电子通信类。

作者单位

山西大同大学物理与电子科学学院 山西省大同市 037003