1.1 前言
近年來電腦硬體及網路技術的快速發展，使得網際網路成為生活上的一部分，越 來越多的使用者利用網際網路相互傳輸資訊的同時，如何避免傳輸的資訊被指定使用 者之外的人竊取，漸漸成為人們所重視的發展方向。在眾多資訊安全的技術中，資訊 隱藏技術的效果佳，且不易以肉眼的方式察覺，進而達到機密資訊隱藏的目的。
1.2 資訊隱藏
資訊隱藏優劣的關鍵在於偽裝影像的品質與隱藏的數量，要確保在嵌入大量資訊 後，偽裝影像不易被發現，成為許多學者們研究的方向。從過去的文獻中得知[1-7]，
可逆式資訊隱藏技術主要分成三類：「直方圖」可逆式資訊隱藏技術[8-13]、「差值擴 張」可逆式資訊隱藏技術[14-18]、「像素向量化」可逆式資訊隱藏技術[7]，而其中直 方圖法具有簡單且隱藏效果佳的特點，而吸引研究學者們的注意[8, 10, 19-21]。
1.2.1. 直方圖可逆式資訊隱藏的架構
直方圖資訊隱藏嵌入程序，如圖 1 所示，在 2006 年，Ni 學者等人[22]首先介紹 直方圖法之資訊隱藏技術，他們將原始影像的像素值，以直方圖的表示法輸出，在直 方圖中找出一組高點(peak point)與零點(zero point)，並將位於兩點之間的數值皆向零 點移動一個位置，藉以空出高點旁邊的位置，此時就能夠利用這個空位與高點來進行 資訊隱藏。直方圖資訊隱藏取出程序如圖 2 所示，而重點是只有像素值為高點才能隱 藏機密資訊。Tsi 學者等人[13]延續 Ni 學者等人之直方圖的概念，並發現鄰近左右行 像素值的誤差值所產生的直方圖比原影像所產生直方圖更有集中的效果，即表示高點 較多、能隱藏更多的資訊，因而提出有階層式的資訊隱藏。後來，楊學者[23]等人改 良誤差影像的產生過程，提出「交錯預測」改良法。2009 年，陳學者等人[19]提出利 用「九宮格式預測法」來改良楊等人的「棋盤式預測法」，此預測法使得複雜影像所
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對應的直方圖之高點更可以有效集中，增加可隱藏的資訊量。
在許多學者的研究下，資訊隱藏於近幾年有相當大的進步，然而總覽最近幾年之 相關研究，可以發現資訊隱藏技術之發展已遇到瓶頸，對於可隱藏的資訊量與影像品 質的提升漸漸無法精進，因此開始有研究學者帶入各種預測與判斷方式以提升資訊隱 藏的效果。
在眾多預測的方式中，MED、GAP、SGAP 成為資訊隱藏中較多人使用的預測 方法[18, 24-27]。MED、GAP、SGAP 三種演算法皆以相鄰像素值的變化程度作為參 考值，根據不同特徵的影像，合適的演算法也不同，因此三個演算法皆根據參考值的 不同，決定該使用的預測方式，達到更加精準的預測；其中，GAP 是以權重的方式 進行像素值的預測，而權重值的設定，將決定預測法的準確性，根據目前相關研究的 文獻中發現，針對權重值的設定進行研究的學者仍甚為少見[18, 24]，因此本論文將 提出利用資訊隱藏技術與 GAP 進行結合與改良，並對於權重值的設定加以研究，且 提出一種更加準確的預測法。
在 2011 年，鄭等人[10]提出以相鄰梯度預測法改良九宮格式預測法，我們發現 以像素周圍的梯度變化量作為預測時的參考值，可以有效地針對不同類型的影像調整 預測值的計算方法，藉以增加預測的準確度、提升可隱藏的資訊量。因此本論文更進 一步針對預測時的權重值進行研究，預期能研發出較為準確的預測方法，大量提升可 隱藏的資訊量。
而本論文則分別利用三種方法來對相鄰梯度預測法進行改良，分別是：增加參考 點位、調整參數值以及針對圖像特性增加其適應性等三種作法；用以提高資訊隱藏 量。
圖 1. 機密資訊嵌入程序 機密資訊
直方圖可逆式資訊 隱藏嵌入演算法
高點與零點、機密資 訊長度N
偽裝 影像 原始
影像
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圖 2. 機密資訊取出程序
1.3 全文架構
本論文共分為四章，第一章為導論，主要闡述資訊隱藏技術以及研究動機；第二 章為回顧直方圖資訊隱藏技術的相關研究；第三章提出本篇的研究方法；第四章為實 驗結果；第五章為結論分析；第六章為參考文獻。
高點與零點、機 密資訊長度N
直方圖可逆式資訊 隱藏取出演算法
機密資訊
原始 影像 偽裝
影像
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