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随着计算机技术的发展和网络技术的推广,网络信息安全已经成为大众关注的热点。数字隐写技术作为信息安全的新领域,在隐蔽通信和计算机网络取证方面发挥着越来越重要的作用,尤其在军事和国家安全等对信息的安全性和机密性有更高要求的领域,数字隐写技术的应用前景更是不可估量。基于视觉特性的图像隐写在嵌入秘密信息时引入了人类视觉系统模型,利用人类视觉的冗余性进行隐写。由于视觉系统具有一些视觉掩蔽效应,因此基于视觉特性的图像隐写算法可以在保证较大的数据嵌入量的同时,使得隐写图像保持良好的视觉效果。基于视觉特性的图像隐写在数字隐写研究领域中占有十分重要的地位,成为目前隐写技术中的研究热点之一。本文回顾了信息安全和信息隐藏的理论知识,并且综述了数字隐写的基本概念和原理,并对人类视觉特性加以分析。在对目前几种传统的基于HVS特性的图像隐写算法进行详细分析的基础之上,提出了一种基于噪声可见性函数和替换表的图像隐写算法。在秘密信息的预处理阶段,采用基于传统密码学的预处理方式。由于加密技术是对信息本身进行保密,而数字隐写技术,则是对信息的传递过程进行隐藏。因此,将两者结合可以更好的保证秘密信息本身的安全和信息传递过程的安全。本文对Arnold置乱的性能进行了深入研究,并论证了将Arnold置乱应用于图像隐写的可行性的基础上,使用二维Arnold变换对秘密图像进行预处理,进一步地提高了隐写算法的安全性。在载体图像预处理阶段,提出了一种对载体图像像素分类的方法。该方法使用噪声可见性函数对载体图像的视觉敏感度进行预先分析和分类,然后根据载体图像的分类,用结合模函数的替换表算法对各类载体图像区域进行不同强度的嵌入。对视觉敏感度较强的区域进行小强度的隐写嵌入,而在具有视觉掩蔽效应的区域进行大强度的嵌入。根据本文提出的隐写算法,我们进行了大量实验,对隐写嵌入过程和秘密信息的提取过程,以隐蔽性、隐写容量两个指标进行了测试。通过实验表明,本文提出的隐写算法在保证大的信息隐藏量的前提下,能够很好地保持含密图像的质量,尤其在视觉效果方面存在一些优越之处,提取出的秘密图像质量良好。总之,本文提出的图像隐写算法是切实可行的。