基于分形与小波的IWT-SVD/DWT-SVD图像隐写算法:安全与效率分析

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本文研究了在分形覆盖下应用IWT-SVD (小波变换奇异值分解) 和 DWT-SVD (离散小波变换奇异值分解) 的彩色图像隐写算法,针对的是如何确保互联网上传输的秘密数据的安全性和保护隐私。在当前数据泄露风险日益增大的背景下,作者提出了一种创新的方法,利用分形图像作为掩护,将彩色秘密图像巧妙地嵌入其中,创造出一个看似原始封面图像的隐藏图像。这种设计的关键在于,通过分形压缩技术,能够以较小的文件尺寸提供足够的保护,抵御图像处理攻击,同时保持较高的图像质量。 IWT-SVD 和 DWT-SVD 混合变换策略增强了算法的鲁棒性和不可察觉性,使得隐藏的信息能够在不失真的情况下进行传输,这对于存储和带宽节约具有显著优势。作者还依据人眼视觉系统(HVS)模型,将秘密图像嵌入分形覆盖的U和V分量,进一步提高了隐藏的效率和真实性。 为了评估算法的性能,文中对比了使用IWT-SVD和DWT-SVD的不同分形覆盖方式,通过一系列指标进行分析,如峰值信噪比(PSNR)、均方误差(MSE)、结构相似性指数(SSIM)、盲/无参考图像空间质量评估(BRISQUE)评分以及每像素位数(BPP)。实验结果显示,在秘密图像文件大小是分形覆盖图像文件大小的两倍以上时,图像质量损失极小(低于0.6%),显示了算法的有效性和实用性。 这项工作为数字信息安全领域提供了一个新的解决方案,特别是在对抗图像处理攻击的同时,兼顾了数据的隐藏容量和传输效率。值得注意的是,该研究是在沙特国王大学学报上以开放获取的形式发布的,遵循CCBY-NC-ND许可证,允许在特定条件下共享和使用。