图像信息隐藏与水印
图像信息隐藏中的数字水印技术研究的开题报告
图像信息隐藏中的数字水印技术研究的开题报告一、选题背景和意义随着数字图片的广泛应用，隐私保护越来越重要。
为防止非法复制、篡改和盗版等问题的出现，图像数字水印技术应运而生。
数字水印是在数字媒体中嵌入的信息，可以用于版权保护、图像认证和数字证书等方面，具有不可见、不易删除、难以复制等优点，相对于传统的防伪技术更加高效。
图像信息隐藏中的数字水印技术研究，是在保证图像质量的前提下，实现隐蔽的数字信息嵌入和提取，以达到图像安全保护和信息传递的效果。
数字水印技术既可以用于商业领域，也可以用于个人隐私保护领域，具有很大的应用潜力。
二、研究目标和内容本研究的目标是研究图像信息隐藏中的数字水印技术，设计一种高效、隐蔽、鲁棒和安全的数字水印算法，在数字媒体中嵌入和提取数字信息。
本研究的内容包括：（1）数字水印技术基础理论研究，包括数字信号处理、图像处理、信息隐藏等方面的基础知识研究，并探究数字水印技术的发展历程和应用领域。
（2）数字水印算法设计与实现，梳理目前常用的数字水印算法，研究其原理、优缺点，设计一种高效、隐蔽、鲁棒和安全的数字水印算法，并进行实现和验证。
（3）数字水印技术应用研究，探讨数字水印技术在版权保护、图像认证、数字证书等方面的应用，对比和分析不同算法在应用中的表现和适用性。
三、研究方法和步骤本研究主要采用文献调研和实验研究相结合的方法。
具体步骤如下：（1）文献调研：梳理相关领域的文献资料，了解数字水印技术的基本理论、常用算法以及应用领域。
（2）算法设计与实现：结合文献调研的结果，设计一种高效、隐蔽、鲁棒和安全的数字水印算法，完成算法实现和验证实验。
（3）应用研究：将算法应用于实际场景，比如版权保护、图像认证等领域，对比和分析不同算法在应用中的表现和适用性。
四、预期成果和研究意义本研究预期的成果是设计并实现一种高效、隐蔽、鲁棒和安全的数字水印算法，并在实际应用场景中进行验证和比较。
基于本研究的成果，可以实现数字水印技术在版权保护、个人隐私保护、图像认证等场景中的应用，为数字媒体的安全保护提供一种解决方案，有着重要的实际意义和应用价值。
5.1图象信息隐藏与水印算法(2)-数字水印基础教程
28
隐藏算法
计算图像边界 筛选隐藏位置 数据预处理（加密、随机化等） 数据替换
29
提取算法（需要原始图像）
从原始图像确定隐藏位置 提取信息
30
隐藏了764bits
31
4 渐进图像数字水印
图像渐进传输技术
网络用户在浏览图片时，首先获得一幅模糊 图像，随着时间的推移，用户可以逐步获得 更加清晰的图像，而如果用户不想看这幅图 像的全貌，可以取消该图像的进一步传输。 这样即节省了用户的时间，又节省了网络带 宽
b a (1 s)
组合图像形成嵌入信息的图像
16
提取算法
将接收图像分为88 的图像块 嵌入位置上的值记为b’ 在嵌入位置上，初始值设为零，用插值算 法根据周围像素值计算这些位置的值，记 为a’(=a)
b' ( 1) s' a
组合s并反置乱
17
原始载体图像 Lena ，512512
R0 3
0
[ R0 , R0 ] [ R1 , R1 ]
0.5
R1 3
1
42
嵌入算法
嵌入1
修改像素值，使得黑色像素的比例在[R1,R1+] 如果修改太大，则标志为无效
修改像素值，使得黑色像素的比例大于R1+3或小于R0 －3
嵌入0
修改像素值，使得黑色像素的比例在[R0-, R0] 如果修改太大，则标志为无效
位图文件头 位图信息头 调色板 图像矩阵
47
调色板：
常用的信息隐藏技术有哪些(一)
常用的信息隐藏技术有哪些（一）引言概述：信息隐藏技术是一种用于保护数据隐私和确保信息安全的重要方法。
随着互联网的迅猛发展，隐私泄露和数据安全成为了一个日益严重的问题，因此，探索和应用常用的信息隐藏技术变得愈发重要。
本文将介绍一些常用的信息隐藏技术，以帮助人们更好地了解和应对数据隐私和安全问题。
正文内容：一、隐写术（Steganography）1. 图像隐写术：通过在图像中隐藏数据，例如隐藏在图像的像素值、颜色、像素位置等。
2. 文本隐写术：通过在文本中嵌入信息，例如将数据隐藏在文本的单词、字母、空格等位置。
3. 音频隐写术：通过在音频文件中隐藏信息，例如在音频的音轨、频率谱等位置嵌入数据。
二、水印技术（Watermarking）1. 数字水印：通过将数据嵌入到数字媒体（例如图像、视频、音频等）中，以提供源数据的认证和保护。
2. 视频水印：通过在视频中嵌入标识符号或其他区别于背景的信息，以保护视频的版权和真实性。
3. 数字音频水印：通过在音频中嵌入数字签名或相关信息，用于版权保护和数据完整性验证。
三、加密算法（Cryptography）1. 对称加密算法：使用相同的密钥进行加密和解密，例如AES、DES等。
2. 非对称加密算法：使用不同的密钥进行加密和解密，例如RSA、ECC等。
四、拟态技术（Obfuscation）1. 代码混淆：通过对程序代码进行转换和重组，使其难以理解和分析，以保护知识产权和防止代码逆向工程。
2. 数据混淆：通过改变数据的结构和形式，使其难以被恶意使用者识别和解析。
五、数据备份与恢复技术（Backup and Recovery）1. 数据备份：将数据复制到其他存储介质中，以防止数据丢失和灾难性故障。
2. 数据恢复：通过从备份中恢复数据，将其还原到原始状态。
总结：本文介绍了常用的信息隐藏技术，包括隐写术、水印技术、加密算法、拟态技术以及数据备份与恢复技术。
这些技术在保护数据隐私和信息安全方面起到了重要作用。
信息隐藏技术_实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解信息隐藏技术的基本原理和实现方法。
2. 掌握信息隐藏技术在图像、音频和视频等数字媒体中的应用。
3. 通过实验验证信息隐藏技术的有效性和安全性。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3. 库：OpenCV、scikit-image、numpy、matplotlib三、实验内容1. 图像信息隐藏2. 音频信息隐藏3. 视频信息隐藏四、实验步骤1. 图像信息隐藏（1）选择一幅图像作为宿主图像，并选择一幅图像作为水印图像。
（2）将水印图像转换为二值图像。
（3）对宿主图像进行分块处理，将每个块转换为二值图像。
（4）根据密钥对水印图像进行置乱，提高安全性。
（5）将置乱后的水印图像嵌入到宿主图像的对应块中。
（6）提取水印图像，并与原始水印图像进行对比。
2. 音频信息隐藏（1）选择一段音频作为宿主音频，并选择一段音频作为水印音频。
（2）对宿主音频和水印音频进行分帧处理。
（3）根据密钥对水印音频进行置乱，提高安全性。
（4）将置乱后的水印音频嵌入到宿主音频的对应帧中。
（5）提取水印音频，并与原始水印音频进行对比。
3. 视频信息隐藏（1）选择一段视频作为宿主视频，并选择一段视频作为水印视频。
（2）对宿主视频和水印视频进行帧提取。
（3）根据密钥对水印视频进行置乱，提高安全性。
（4）将置乱后的水印视频嵌入到宿主视频的对应帧中。
（5）提取水印视频，并与原始水印视频进行对比。
五、实验结果与分析1. 图像信息隐藏实验结果表明，嵌入水印后的图像与原始图像在视觉效果上几乎没有差异，水印的嵌入效果良好。
同时，提取的水印图像与原始水印图像完全一致，证明了信息隐藏技术的有效性。
2. 音频信息隐藏实验结果表明，嵌入水印后的音频与原始音频在音质上几乎没有差异，水印的嵌入效果良好。
同时，提取的水印音频与原始水印音频完全一致，证明了信息隐藏技术的有效性。
3. 视频信息隐藏实验结果表明，嵌入水印后的视频与原始视频在视觉效果上几乎没有差异，水印的嵌入效果良好。
图像信息隐藏技术基本原理及模型构建论文
图像信息隐藏技术基本原理及模型构建论文Information Hiding，也就是信息隐藏，将在未来网络中保护信息不受破坏方面起到重要作用，信息隐藏是把机密信息隐藏在大量信息中不让对手发觉的一种方法。
信息隐藏的方法主要有隐写术、数字水印技术、可视密码、潜信道、隐匿协议等。
以下是店铺今天为大家精心准备的：图像信息隐藏技术基本原理及模型构建相关论文。
内容仅供阅读与参考!图像信息隐藏技术基本原理及模型构建全文如下：一、数字水印基本原理1、水印嵌入过程给定一N×N的图像，其亮度为x[n]=x[n，n]，0≤n用一具有密钥K的伪随机序列发生器产生伪随机信号s[k]。
把b[k]与s[k]按逐个像素的方式相乘，扩频后的信号再与一知觉掩蔽信号[k]相乘，其基本目的是为了在保持对图像修改的不可见性的前提下，使水印能量尽可能大。
基于考虑到人类视觉系统(HVS)的频率掩蔽特性的知觉模型，通过对原始图像的知觉分析得到[k]。
把水印信号W[k]加入原始图像X[k]，就得到嵌入水印的图像Y[k]=X[k]+W[k]，整个嵌入过程见图1-1。
2、水印验证过程水印验证包括水印检测和水印提取两部分，如图1-2所示。
给定图像z[n]，对其作每个像素块大小为8×8的DCT变换得到Z[k]。
首先用一个水印检测器判定Z[k]中是否含有水印;如果有的话，再用水印解码器估计消息M。
对每个过程，由Z[k]计算一组充分统计。
在验证过程不利用原始图像，我们把原始图像看作加性噪声。
事实上，我们是利用普通图像的DCT系数的统计模型解析得到合适的充分性统计。
这些模型的参数值事先给定或由Z[k]自适应估计。
为了能计算充分统计，还必须知道水印嵌入过程所使用的伪随机信号s[k]和知觉掩蔽信号α[k]。
由于没有原始图像可利用，在验证过程是无法精确知道知觉掩蔽信号的，但如果水印引入的知觉失真足够低，那么仍可采用与水印嵌入过程完全相同的知觉分析从Z[k]得到知觉掩蔽信号的好的估计。
计算机安全信息隐藏与水印复习
计算机安全信息隐藏与水印复习计算机安全信息隐藏与水印旨在通过对数据进行隐写处理，保护数据的安全性和完整性，防止信息被未经授权的人员访问或篡改。
本文将对计算机安全信息隐藏与水印相关概念、原理以及技术进行复习。
一、计算机安全信息隐藏的概念计算机安全信息隐藏是一种将敏感信息嵌入到特定的载体中，以达到隐藏和保护敏感信息不被非法获取的目的的技术。
它与传统的加密技术有所不同，信息隐藏不是对信息进行加密，而是将信息隐藏在载体数据中，使得外界无法察觉到信息的存在。
二、计算机安全信息隐藏的原理计算机安全信息隐藏的基本原理是将要隐藏的信息通过特定的算法加入到载体数据中，使得载体数据看起来没有发生变化，但隐藏的信息可以被提取出来。
隐藏信息的方法包括各种隐写术，如文本隐藏、图像隐藏、音频隐藏等。
1. 文本隐藏：将隐藏信息以不影响正常文本阅读的方式嵌入到文本中。
如通过在空格或字符的位置插入隐藏信息，或者通过改变字母的大小写或位移等方式隐藏信息。
2. 图像隐藏：将隐藏信息以不影响原图观感的方式嵌入到图像中。
常见的方法有最低有效位法、复制法、奇偶校验法等。
3. 音频隐藏：将隐藏信息以不影响音频质量的方式嵌入到音频中。
一般采用频率扩展、相位编码等方法来实现。
三、数字水印的概念数字水印是一种在数字媒体中嵌入特定信息的技术，其主要目的是保护数字媒体的版权及完整性。
数字水印一般分为可见水印和不可见水印两种形式。
可见水印指的是人眼可以看到的文本或图像，而不可见水印则指嵌入到数字媒体中但不会对人眼产生明显影响的信息。
四、数字水印的原理数字水印技术主要通过在原始媒体数据中嵌入特殊的信息，使得该信息对于一般用户是不可感知的。
数字水印的嵌入过程包括两个主要步骤：嵌入和提取。
在嵌入过程中，水印信息被嵌入到原始媒体数据中，而在提取过程中，通过特定的算法将嵌入的水印信息从载体媒体中提取出来。
1. 可见水印：可见水印一般通过改变图像或视频的像素值来实现。
信息隐藏与数字水印技术
03
数字水印技术原理
数字水印的嵌入方法
空域嵌入
直接修改图像的像素值来嵌入水印，通常用于可见水印。
频域嵌入
在图像的频率域中嵌入水印，通过修改图像的变换系数实现，具 有较好的鲁棒性。
量子嵌入
利用量子力学原理将水印信息以量子状态的形式隐藏在图像中， 具有极高的安全性。
02
信息隐藏技术原理
隐写术
隐写术是一种将秘密信息隐藏在普通数据中的技术。它通过改变数据的一 些属性，如像素值、音频信号幅度等，来编码秘密信息。
隐写术通常用于在不破坏原始数据的情况下传递秘密信息，接收者需要使 用特定的方法来提取隐藏的信息。
隐写术的优点是隐蔽性好，难以被察觉，但缺点是容量较小，只能传递少 量信息。
对于不同类型的数据，如音频、视频、图像等，信息隐藏和数字水 印技术的适用性和效果也有所不同，需根据实际情况选择。
根据安全性要求选择
如果对数据的安全性要求较高，可以选择信息隐藏技术；如果更关注 数据的完整性和来源认证，可以选择数字水印技术。
信息隐藏与数字水印技术的发展趋势
信息隐藏技术的进一步发 展
随着信息技术的不断进步，信息隐藏技术将 不断改进和完善，提高隐蔽性和鲁棒性。
数字水印技术的多元化应用
随着多媒体技术的普及，数字水印技术将广泛应用 于版权保护、内容认证等领域，并呈现出多元化的 发展趋势。
信息隐藏与数字水印技术 的融合
未来信息隐藏与数字水印技术将相互借鉴和 融合，形成更加高效和安全的信息保护技术 。
05
信息隐藏与数字水印技术的应用 案例
信息隐藏在数据传输中的应用案例
信息隐藏与数字水印技术的应用场景
信息安全中的隐写与水印技术研究
信息安全中的隐写与水印技术研究随着互联网的迅猛发展，信息安全的重要性越来越受到人们的关注。
人们在传输和存储信息时，需要采取一些手段来保护其安全性和完整性。
而隐写和水印技术则是信息安全领域中常用的两种技术手段，本文将对这两种技术进行研究和分析。
一、隐写技术的基本原理与分类隐写技术是指在载体（如图片、音频或视频）中隐藏秘密信息的一种技术。
其基本原理是通过对载体进行一系列的变换和处理，将秘密信息以一种看不见或不易察觉的方式嵌入到载体中。
这样，在外部观察时，载体看起来和原始载体没有任何区别，只有掌握秘密信息的人才能提取出其中的信息。
根据隐写技术的嵌入位置和嵌入方式的不同，可以将其分为空域隐写和频域隐写两大类。
空域隐写是指直接在载体的像素或样本中嵌入秘密信息，常见的方法有最低有效位（LSB）替换、置乱和量化等。
而频域隐写则是通过对载体进行变换，将秘密信息嵌入到频域中。
这种方法相对于空域隐写更为复杂，但也更具有鲁棒性和隐藏性。
二、水印技术的原理与分类水印技术是指在数字媒体中嵌入一定的可见或不可见标记，用来识别归属或保护版权的一种技术。
其基本原理是通过对载体进行一系列的处理，将水印信息嵌入载体的特定位置或特定频率范围中。
与隐写技术不同的是，水印技术的目的并不是隐藏信息，而是提供一种可检测和可识别的标记。
根据水印的特性和嵌入方式的不同，可以将其分为可见水印和不可见水印两大类。
可见水印是指将透明或半透明的标记嵌入到载体中，使其可以直接被人眼观察到。
常见的可见水印包括公司或品牌的标志、版权信息等。
而不可见水印则是将标记以不易察觉的方式嵌入到载体中，除非采用特定的方法进行提取，否则很难被发现。
三、隐写与水印技术在信息安全中的应用隐写技术在信息安全中有着广泛的应用。
例如，在网络传输中，通过将加密后的秘密信息嵌入到图片或音频中，可以更好地保护信息的安全性。
此外，在实际生活中，隐写技术也可以被用于犯罪活动，如恐怖分子或间谍组织使用隐写技术传递秘密信息。
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图像信息隐藏与水印
3.1 LSB图像信息隐藏
• 【实验目的】 • 【实验环境】 • 【原理简介】 • 【实验步骤】 • 【思考题】
【实验目的】
• 了解信息隐藏中最常用的LSB算 法特点，掌握LSB算法原理，设 计并实现一种基于图像的LSB隐 藏算法； • 了解如何通过峰值信噪比来对图 像质量进行客观评价，并计算峰 值信噪比。
游程编码像素分布图
• 秘密信息嵌入的时候修改二值图像的游 程长度，如果秘密信息位是0，则修改 该游程长度为偶数；如果为1，则修改 游程长度为奇数；如果秘密信息的取值 与游程长度的奇偶性相匹配，则不改变 游程长度。提取的时候根据游程长度奇 偶性提取出秘密信息。在隐藏信息的时 候，改变游程的奇偶性是通过对下一个 游程的第一个像素的像素值进行修改， 因此当下一个游程的值为1的时候不能 修改。修改后的游程长度不能隐藏信息， 因此隐藏信息的位置是选取游程长度数 组的偶数位来隐藏。
• 在信号的频域（变换域）中隐藏 信息要比在时域中嵌入信息具有 更好的鲁棒性。一副图像经过时 域到频域的变换后，可将待隐藏 信息藏入图像的的显著区域，这 种方法比LSB以及其他一些时域水 印算法更具抗攻击能力，而且还 保持了对人类感官的不可察觉性。 常用的变换域方法有离散余弦变 换（DCT）、离散小波变换（DWT） 和离散傅立叶变换（DFT）等 。
• BMP灰度图像的位平面图如右，每 个像素值为8bit二进制值，表示 该点亮度。 • 不同位平面对视觉影响不同，可 用下面系列图像表示。
去除第一位平面的图像和第一位平面
去除第1-4位 平面的图像和 第1-4位平面
去除第1-7位平面的Lena图像和第1-7位平面
• 图像高位平面对图像感官质量起主要作 用，去除图像最低几个位平面并不会造 成画面质量的明显下降。利用这个原理 可用秘密信息（或称水印信息）替代载 体图像低位平面以实现信息嵌入。 • 算法选用最低位平面来嵌入秘密信息。 最低位平面对图像的视觉效果影响最轻 微，但很容易受噪声影响和攻击，解决 办法可采用冗余嵌入的方式来增强稳健 性。即在一个区域（多个像素）中嵌入 相同的信息，提取时根据该区域中的所 有像素判断。
• 调色板图像的调色板中最多包含256种 颜色，若改变这些颜色的排列顺序并相 应的改变图像像素数据，不会对图像内 容造成任何影响。因此隐藏秘密信息最 简单方法就是重新排列调色板中的这些 颜色，同时修改索引值，但是许多软件 生成的调色板都是按照亮度和使用频率 排列的，如果在调色板中打乱颜色会使 其毫无隐藏可言。如果调色板颜色小于 128种，可复制一个调色板，得到一个 扩展的调色板，隐藏0使用原始索引值， 隐藏1使用扩展索引值，但是重复颜色 的调色板会引起使用者怀疑。
【实验步骤】
• 1.嵌入秘密信息 • 2.提取秘密信息 原始图像和携密图像从视觉效 果上几乎相同。提取时，首先 将两个图像块集合的样本分别 求平均值，计算两个样本均值 的差来判断水印信息是否存在。 把整个图像中的像素全部分成 两组，也可以通过随机的方式 实现。
【思考题】
• 1.本节介绍的方案都是假设A和B 两个集合在未修改之前样本的均 值相同，但实际情况下样本均值 之间的差异并不总为零。读者可 自行从图像的像素中挑选A和B两 个集合，使得这两个集合样本的 均值尽量接近，越接近，隐藏和 提取的效果越好。设计并实现一 种Patchwork算法，使得挑选的 两个集合A和B的均值尽可能接近。
【原理简介】
• 二值图像又称为单色图像或黑白图像， 一般用1或者0表示黑色或白色像素点， 利用二值图像信息隐藏的方法主要是根 据二值图像中黑白像素的数量的比较来 隐藏信息。方法是把一个二值图像分成 一系列矩形图像区域B，某个图像区域B 中黑色像素的个数大于一半，则表示嵌 入0；如果白色像素的个数大于一半， 则表示嵌入1，但是当需要嵌入的比特 与所选区域的黑白象素的比例不一致时， 为了达到希望的像素关系，则需要修改 一些像素的颜色。
【思考题】
• 1.LSB算法可以替换最低位，也可以 采用随机算法来替换低第四位中的 任何一位，因为图像低四位中的任 意一位的改变不影响图像文件的视 觉效果，自行设计一个LSB隐写算法， 将秘密信息随机嵌入到原始载体每 个像素的低四位中的任意一位。 • 2.设计一种算法，用水印信息（二 值图像）的高四位替换载体图像 （灰度图像）的低ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位，并提取水 印信息。
• 提取的时候，需要知道原始调 色板的长度、随机选择的种子 数和隐藏的信息数量，对于选 中的像素点，如果使用原调色 板中的颜色，提取信息0，如 果使用扩展调色板中颜色数， 提取信息1。
【实验步骤】
• 1.嵌入秘密信息 • 2.提取秘密信息
3.5 DCT域图像水印
• 【实验目的】
• 【实验环境】 • 【原理简介】
为改变上述算法，可以采用游 程编码方法在二值图像中隐藏 信息。采用游程编码方式隐藏 的信息量较大，而且隐写后的 载体图像和原始载体图像从视 觉效果上看差别不大，是较好 的一种二值图像信息隐藏方法。
【思考题】
• 1.二值图像信息隐藏另一种方 法原理如下：将二值图像分块， 使用一个与图像块大小相同的 密钥二值图像块，与每一个图 像块按像素进行“与”运算， “与”运算的结果可以确定是 否在该块中嵌入数据，或嵌入 怎样的数据。设计并实现该算 法。
3.4 调色板图像隐写
• 【实验目的】
• 【实验环境】 • 【原理简介】
• 【实验步骤】
【实验目的】
• 了解调色板图像的特点，掌握 基于调色板图像的信息隐藏原 理，设计并实现一种基于调色 板图像的信息隐藏算法。
【实验环境】
• (1) WindowsXP或Vista操作系 统 • (2) MATLAB7.1科学计算软件 • (3) 调色板图像
• 选择集合A和B的方法很多，但 PatchWork方法是基于以下假设的，也 就是说随机选择的两个样本集合的均 值相同。本节中方法是根据图像的横 坐标和纵坐标之和的奇偶性不同将图 像分为两组，将横坐标和纵坐标之和 为偶数的所有系数上增加常量d=2.3， 将横坐标和纵坐标之和为奇数的所有 系数上减少常量d=2.3。第二种方法是 随机选择N对像素点（ai和bi），然后 将ai点的值增加d,将bi点的像素值减 少d。
【实验步骤】
• 1.嵌入秘密信息 • 2.提取秘密信息 提取秘密信息时，提取方需知 道隐藏的秘密信息的数量，使 用隐藏的秘密信息的数量值来 对载体图像进行分块。 • 3.游程编码方法在二值图像中 隐藏信息
携秘载体在视觉效果上和原始载体 有很大变化，通过不断修改 hidden.txt文本的值来增加隐藏的 信息容量。隐藏的信息越多，图像 的分块就越细，隐藏的效果就越好。 方案中修改像素的位置非常固定， 都是修改每个图像块的所有行前面 的像素，这样隐藏信息后的图像在 视觉效果上和原始图像存在较大差 别，违背了信息隐藏不改变视觉效 果的原则。
【实验步骤】
• (1)隐藏算法 • (2)计算峰值信噪比
(1)隐藏算法 算法分为三个部分实现： • 隐藏算法 • 提取算法 • 测试脚本
(2)计算峰值信噪比 • 峰值信噪比定义：
PSNR XY max
x, y
px , y px , y
x, y
2 px ,y
2
• 峰值信噪比函数 • 测试脚本
【实验环境】
• (1) Windows XP或Vista操作 系统 • (2) MATLAB7.1科学计算软件 • (3) BMP灰度图像文件
【原理简介】
• 多媒体信息在数字化时，会产 生物理随机噪声，而人的感观 系统对这些随机噪声不敏感。 替换技术就是利用这个原理， 通过使用秘密信息比特替换随 机噪声，从而完成信息隐藏目 标。
3.2 二值图像信息隐藏
• 【实验目的】 • 【实验环境】 • 【原理简介】 • 【实验步骤】 • 【思考题】
【实验目的】
• 了解二值图像的特点，掌握基 于二值图像的信息隐藏原理， 设计并实现两种基于二值图像 的信息隐藏方法。
【实验环境】
• (1) WindowsXp或Vista操作系 统 • (2) MATLAB7.1科学计算软件 • (3) 二值图像文件
• Patchwork方法典型算法只能隐藏 1bit的信息，也就是只能说明该 图像是否存在水印，隐藏的信息 量比较小，但是该算法的鲁棒性 较强。该算法的原理如下：随机 选择两个集合A={ai}和B={bi}， 要求A和B中含有相同图像系数， 设为n；将集合A中所有样点的像 素值增加d，同时将集合B中所有 样点的像素值减少d，这样两个集 合中的样值都经过微小的改动。
【原理简介】
• 调色板图像含有一个不超过 256种颜色的调色板，并对应 每种颜色的R、G、B三种分量 的值，图像内容中的每个像素 存储的是一个不超过8比特的 索引值，其指向调色板中的对 应颜色就是图像的真实色彩。 大部分图像用到的颜色数小于 256种，甚至小于128种，因此 可以在调色板中隐藏秘密信息。
• 下面介绍一种提取秘密信息的时候不 需要原始图像的盲水印算法。算法的 思想是利用载体中两个特定DCT系数 的相对大小来表示隐藏的信息。载体 图像分为8×8分块，进行二维DCT变 换，分别选择其中的两个位置，比如 用(u1,v1)和(u2,v2)代表所选定的两 个系数的坐标。如果 Bi(u1,v1)>Bi(u2,v2)，代表隐藏1， 如果相反，则交换两系数。如果 ， 代表隐藏0，如果相反，则交换两系 数。
• 该方法存在一定的缺陷，没有 明确界定哪些像素可以修改以 便于隐藏秘密信息，二值图像 中某些像素的修改可能会引起 二值图像视觉效果上的较大变 化，相应的水印嵌入算法可能 在较大程度破坏图像的质量。 • 为达到较好的隐藏效果，可以 采用游程编码方法在二值图像 中隐藏信息。
• 游程编码的概念在图像压缩的 过程中经常使用，如下图所示 的编码为：<0,3>, <1,5>, <0,4>, <1,2>,<0,1>。其中0 表示白色像素点，1表示黑色 像素点。