随着互联网的普及以及信息处理技术和通信手段的飞速发展,带来通信便利的同时,也给信息安全提出新的挑战。隐蔽通信主要用于在网络中传输军事情报等机要信息,是信息安全重点关注的方面。隐写术由于其独特的不可感知性和抗检测性等特点,使其在隐蔽通信和情报工作中占有重要地位。目前对隐写术的研究主要集中在提高嵌入容量、图像质量和抵抗隐写分析等性能指标方面。本文以隐写术在隐蔽通信技术中的应用为背景,提出了基于修改方向编码的改进隐写算法。本文完成的工作主要有以下三个方面:（1）隐蔽通信图像隐写的整体方案设计在分析隐蔽通信要求作战信息能够可靠传递的基础上,归纳出其对信息隐藏的技术要求:高质量、中等嵌入容量以及好的安全性。通过对目前各种空间域隐写算法优缺点的总结和对比,确定了满足隐蔽通信图像隐写的整体方案:采用修改方向（Exploiting Modification Direction,EMD）编码隐写保证图像质量,利用像素灰度值位平面分割技术提高嵌入容量,结合替换最小数值方法和数据预处理方法等提高算法的抗攻击性。（2）大数序列进制转换方法研究大数编码序列进制转换是基于修改方向隐写算法中的关键,但当前存在技术对其研究是少之又少。我们首次系统讨论比较了当前各类进制转换存在的局限,提出采用分段竖式长除进制转换思想,解决字符溢出和转换遗漏问题;通过段余数传递函数消除每次迭代中各段之间的余数残余误差。实验结果显示本方法能够正确实现任意字节的大数进制转换,且进制基值可以是任意数。该方法打破了内置转换的限制,实现了转换的通用性。（3）基于修改方向编码的图像隐写算法研究在保持现有修改方向隐写方法图像质量好的这一优势前提下,提出了改进的基于修改方向编码的图像隐写算法。主要做了如下几个方面的改进:基于秘密信息进制转换提高算法嵌入容量和安全性,设计基于进制转换基值的高低位平面分割方法,克服传统位平面分割方法分割位数固定的缺点的同时,将嵌入单元扩展一倍,进而提高嵌入容量;选择分割后的2个低平面采用最小数值替换的方法嵌入转换后的新进制秘密数字,对其余4个位平面,根据置乱编码利用EMD方法嵌入信息,保证了隐秘图像具有较高的信噪比和SSIM值的同时,提高了算法的嵌入率,改善了算法的抗攻击性。对SIPI标准库进行实验表明:本文所提出的基于修改方向编码的图像隐写算法与常用修改方向隐写算法相比,在PSNR平均值保持在41dB左右时,嵌入容量提高了约15%;当PSNR值保持在37dB左右时,该算法的最大嵌入容量能够达到810000bits左右。