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在开放的互联网和大数据飞速发展的环境下，信息在网络中的传递存在潜在的安全问题。对于一些特殊信息在网络中的传播，往往涉及到个人、社会以及国家的利益与安全，为此有必要研究隐蔽通信技术。作为实现隐蔽通信技术的一种重要方法，信息隐藏在近二十余年里得到了迅猛发展，新的隐写和隐写分析算法不断出现，信息隐藏的模式和框架也在不断的更新与进步。然而，大多数隐写算法的实用性亟待提高，为提高隐蔽通信的安全性，本文在对原有信息隐藏算法进行深入研究和改进的基础上，提出了一种无载体信息隐藏算法，并改进了两种嵌入式信息隐藏算法，采用多模态信息隐藏的思想，设计并实现了一种多模态的信息隐藏系统，具体工作如下:
1.改进了两种嵌入式隐写算法，这两种算法一种是空间域隐写算法，一种是变换域隐写算法。
在分析传统隐写算法的基础上，考虑到LSB匹配算法的缺陷，兼顾图像纹理特征，论文改进了LSB匹配隐写算法。具体来说是以互补的嵌入规则将2bit二进制数据嵌入同一点对应的不同颜色层;采用灰度共生矩阵分析图像纹理特性，通过阈值设定，选取纹理复杂区域筛选出目标嵌入子块，以互补的规则嵌入目标子块的不同颜色层中嵌入秘密消息;
针对两点式DCT嵌入算法的缺陷，论文改进了两点式DCT嵌入算法，利用代数逻辑关系实现利用2bit二进制数据和DCT系数矩阵的两点来共同控制秘密信息的嵌入，最终实现平均嵌入1bit数据只改变0.5个DCT系数，提高了嵌入效率。
2.提出一种基于灰度梯度共生矩阵的无载体信息隐藏算法
深入归纳并总结无载体信息隐藏的理论的基础上;分析图像的灰度梯度共生矩阵的三维图，观察像点的变化规律和趋势;针对性地去除高梯度元素以提高抵抗低通滤波的能力;通过投影、求均值、量化等操作将一幅图像的灰度梯度共生矩阵转换为7bit二进制数据，构建了图像灰度梯度矩阵与随机数间的映射关系，实现了一种基于图像特征的无载体信息隐藏。
3.设计并实现一个联合算法的多模态信息隐藏系统
为了提高系统的多样性和抗隐写分析能力，本文联合两种不同隐写框架及三种隐写算法，设计并实现一个多模态的信息隐藏系统。其中，通过秘钥的输入来控制修改式隐写算法的选择，以及确定通过无载体信息隐藏生成的载体图像的拼接顺序。最终实现发送方向接收方传送两幅图像，一幅为采用嵌入式隐写算法的含密图像，另一幅为由无载体信息隐藏算法控制的藏有秘钥和部分秘密信息的含密图像。
1.改进了两种嵌入式隐写算法，这两种算法一种是空间域隐写算法，一种是变换域隐写算法。
在分析传统隐写算法的基础上，考虑到LSB匹配算法的缺陷，兼顾图像纹理特征，论文改进了LSB匹配隐写算法。具体来说是以互补的嵌入规则将2bit二进制数据嵌入同一点对应的不同颜色层;采用灰度共生矩阵分析图像纹理特性，通过阈值设定，选取纹理复杂区域筛选出目标嵌入子块，以互补的规则嵌入目标子块的不同颜色层中嵌入秘密消息;
针对两点式DCT嵌入算法的缺陷，论文改进了两点式DCT嵌入算法，利用代数逻辑关系实现利用2bit二进制数据和DCT系数矩阵的两点来共同控制秘密信息的嵌入，最终实现平均嵌入1bit数据只改变0.5个DCT系数，提高了嵌入效率。
2.提出一种基于灰度梯度共生矩阵的无载体信息隐藏算法
深入归纳并总结无载体信息隐藏的理论的基础上;分析图像的灰度梯度共生矩阵的三维图，观察像点的变化规律和趋势;针对性地去除高梯度元素以提高抵抗低通滤波的能力;通过投影、求均值、量化等操作将一幅图像的灰度梯度共生矩阵转换为7bit二进制数据，构建了图像灰度梯度矩阵与随机数间的映射关系，实现了一种基于图像特征的无载体信息隐藏。
3.设计并实现一个联合算法的多模态信息隐藏系统
为了提高系统的多样性和抗隐写分析能力，本文联合两种不同隐写框架及三种隐写算法，设计并实现一个多模态的信息隐藏系统。其中，通过秘钥的输入来控制修改式隐写算法的选择，以及确定通过无载体信息隐藏生成的载体图像的拼接顺序。最终实现发送方向接收方传送两幅图像，一幅为采用嵌入式隐写算法的含密图像，另一幅为由无载体信息隐藏算法控制的藏有秘钥和部分秘密信息的含密图像。