基于图像的可逆信息隐藏是一种将秘密信息隐藏在载体图像中,并且在秘密信息提取后图像能被无失真恢复的技术。然而在某些场合,为了保护图像内容,需要先对图像加密,再进行信息隐藏,因此,加密图像的可逆信息隐藏成为了近年来的研究热点。本文首先介绍了加密图像可逆信息隐藏的研究背景与意义、应用领域与研究现状。由于加密图像可逆信息隐藏技术是加密技术和信息隐藏技术的结合,本文也对加密技术和信息隐藏技术进行了介绍,并分析了几种常用的加密算法和信息隐藏算法。然后,以仿真得到的现有加密图像可逆信息隐藏算法存在的问题为立足点,针对恢复图像质量和信息隐藏容量这两个重要的性能指标展开研究工作。分析指出一种加密图像可逆信息隐藏算法不能实现无损恢复的原因—仅用四邻域预测像素类型,该预测方法得到的平滑像素存在错误恢复的可能。为实现原始图像的无损恢复,内容所有者结合像素自身和四邻域来预测像素类型,利用类型标示矩阵记录像素的平滑性,并将其压缩后隐藏在部分平滑像素中。接收者根据提取的类型标示矩阵与邻域像素可无损恢复原始图像。实验仿真结果表明,该算法不仅能无损恢复原始图像,而且提高了信息隐藏容量和解密图像质量。由于上述提出的算法中,信息隐藏容量与棋盘划分方式有关,为了进一步提高信息隐藏容量,引入插值的像素划分方式,设计了一种结合插值框架和像素分类的加密图像可逆信息隐藏算法。内容所有者在加密前令原始图像中四分之一的像素为采样像素,余下像素为非采样像素。通过类型预测将非采样像素分为平滑像素和纹理像素,同样也需引入类型标示矩阵记录非采样像素的平滑性。接收者根据采样像素和类型标示矩阵,经过两轮恢复即可得到原始图像。由于该算法令更多的像素参与了像素类型划分,从而进一步提高了信息隐藏容量。最后,为了更直观的演示本文算法,设计了GUI仿真系统,对算法的有效性进行验证。