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随着计算机和多媒体技术的高速发展，网络信息化已然成为社会和经济发展的重要趋势。政府、军事、文教等诸多领域的海量信息都在网络空间中存储、传输和处理。开放的网络环境难以避免的吸引了来自世界各地的各类网络攻击（例如信息截取、信息窃听、数据篡改、数据伪造等）。为了保障网络数据传输的安全性，研究者提出了可逆信息隐藏（Reversible Data Hiding,RDH）算法，发送者通过该算法将秘密信息以肉眼不可察觉的方式嵌入到宿主信号中，在传输时逃避攻击者的追踪，以此来保障数据传输的安全性，接收方收到载密数据后，利用提取算法无损恢复出秘密信息和载体数据。本文以不同的应用环境，针对多媒体图像安全问题开展算法研究，主要取得以下成果：
方案一：提出基于可逆信息隐藏的医疗图像保护算法。该方案利用变异系数（Coefficient of Variation,Cv）定位病灶区域，将该区域设置为关键区域；使用医疗图像部分信息生成二维码，作为可见水印掩盖在图像关键区域；设计图像分块方案，计算图像块均方误差分析纹理复杂度，选择纹理区域作为嵌入区域；通过直方图技术将关键区域作为秘密信息隐藏到选定的嵌入区域中。该方案将病灶区域信息有效隐藏在图像中，提高了医疗图像关键内容的安全性，增强了患者信息的隐蔽性。
方案二：为提升性能，对上述方案进行改进，将加密与可逆信息隐藏相结合，提出基于可逆信息隐藏和二维码的部分加密算法。首先利用变异系数识别关键区域，即图像病变区域；针对医学图像背景与图像的比例，合理设置关键区域大小；然后对其他区域进行块处理，利用预测误差扩展将病变区域的内容嵌入到高纹理区域；接着利用Arnold变换来加密该纹理区域的病变信息；在此之后，使用图像基本信息密文和解密参数生成一个二维码来代替原来的病灶区域。该方案改进方案一中关键区域大小选取受限问题，结合加密算法，进一步提高了图像内容的安全性。
方案三：在前期研究的基础上，针对JPEG图像的特征，提出基于JPEG图像嵌入容量的改进算法。分析离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，DCT）系数，利用DCT系数块间相关性，构建DCT系数预测模型；同时采用DCT系数与预测误差双层排序方案，优化信息嵌入顺序；最后利用预测误差扩展(Prediction Error Expansion，PEE)技术将秘密信息嵌入到JPEG图像中。理论和实验分析表明，采用文中算法提升JPEG载密图像嵌入容量的同时，可以保持载体图像良好的视觉质量和较小的文件增量。
方案一：提出基于可逆信息隐藏的医疗图像保护算法。该方案利用变异系数（Coefficient of Variation,Cv）定位病灶区域，将该区域设置为关键区域；使用医疗图像部分信息生成二维码，作为可见水印掩盖在图像关键区域；设计图像分块方案，计算图像块均方误差分析纹理复杂度，选择纹理区域作为嵌入区域；通过直方图技术将关键区域作为秘密信息隐藏到选定的嵌入区域中。该方案将病灶区域信息有效隐藏在图像中，提高了医疗图像关键内容的安全性，增强了患者信息的隐蔽性。
方案二：为提升性能，对上述方案进行改进，将加密与可逆信息隐藏相结合，提出基于可逆信息隐藏和二维码的部分加密算法。首先利用变异系数识别关键区域，即图像病变区域；针对医学图像背景与图像的比例，合理设置关键区域大小；然后对其他区域进行块处理，利用预测误差扩展将病变区域的内容嵌入到高纹理区域；接着利用Arnold变换来加密该纹理区域的病变信息；在此之后，使用图像基本信息密文和解密参数生成一个二维码来代替原来的病灶区域。该方案改进方案一中关键区域大小选取受限问题，结合加密算法，进一步提高了图像内容的安全性。
方案三：在前期研究的基础上，针对JPEG图像的特征，提出基于JPEG图像嵌入容量的改进算法。分析离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，DCT）系数，利用DCT系数块间相关性，构建DCT系数预测模型；同时采用DCT系数与预测误差双层排序方案，优化信息嵌入顺序；最后利用预测误差扩展(Prediction Error Expansion，PEE)技术将秘密信息嵌入到JPEG图像中。理论和实验分析表明，采用文中算法提升JPEG载密图像嵌入容量的同时，可以保持载体图像良好的视觉质量和较小的文件增量。