信息隐藏

第一章

1 什么是信息隐藏

信息隐藏是把一个有意义的信息隐藏在另一个称为载体C（cover）的信息中得到隐藏载体（Stego Cover）S，多用的载体可以是文字，图像，声音及视频等。

2 信息隐藏与密码技术的区别

密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的编码，以形成不可识别的密文进行传递；而信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息隐藏于另一公开的信息中，然后透过公开信息的传输来传递机密信息。

3 信息隐藏技术的分类

①按载体类型分：包括基于文本，图像，声音和视频的信息隐藏技术

②按密钥分：若嵌入和提取采用相同密钥，则称为对称隐藏算法，否则称为公钥隐藏算法

③按嵌入域分：主要可分空域（或时域）方法和变换域方法

④按提取要求分：若在提取隐藏信息是不需要利用原始载体C，则称为盲隐藏：否则称为非盲隐藏，目前主要采用的是盲隐藏技术。

⑤按保护对象分：主要可分为隐写术和水印技术

4 隐写术与数字水印技术的区别

①隐写术的目的是在不引起任何怀疑的情况下秘密传送消息，因此它的主要要求是不被检测到和大容量等。

②数字水印是指嵌在数字产品中的数字信号，可以是图像，文字，符号，数字等一切可以作为标记和标志的信息，其目的是进行版权保护、所有权证明、指纹和完整性保护等，因此它的要求是鲁棒性和不可感知性等。

5 信息隐藏技术的特点

①透明性invisibility 也叫隐蔽性

②鲁棒性robustness 是指不因图像文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力

③不可检测性undetectability 指隐藏载体和原始载体具有一致的特性

④安全性security 指隐藏算法有较强的抗攻击能力

⑤自恢复性：由于经过一系列操作或变换后，可能会使原图产生较大的破坏，如果只从留下的片段数据仍能恢复隐藏信号，而且恢复过程不需要宿主信号，则可称为所谓的自恢复性

⑥对称性：通常信息的隐藏和提取过程具有对称性

⑦可纠错性：为了保证隐藏信息的完整性，使其在经过各种操作和变换后仍能很好地恢复，通常采用纠错编码方法

6 图 1.3 信息隐藏和提取系统的模型解释

隐藏过程：首先对消息M可以做预处理，这

样形成消息M’，为加强整个系统的安全性，

在预处理过程中也可以使用密钥来控制，然

后用一个隐藏嵌入算法和密钥K1把与处理

后的消息M’隐藏到载体C中，从而得到隐

藏载体S

提取过程：使用提取算法和密钥K2从隐蔽

载体S中提取消息M’，然后使用相应的解密

或扩频解调等解预处理方法由M’恢复出真

正的消息M

7 信息隐藏算法的空域算法和频域算法

空域算法：是将信息嵌入到随机选择的图像点中最不重要的像素位（LSB）上，可保证嵌的信息是不可见的。LSB算法的主要优点是可以实现高容量和较好的不可见性，但是该算法的鲁棒性差，容易被第三方发现和提取消息，对图像的各种操作都会使算法的可靠性受到影响。频域算法：该类算法中，大部分算法采用扩展频谱通信技术。先计算图像的离散余弦变换（DCT），然后将水印叠加到DCT域中幅值最大的前k系数上，通常为图像的低频分量。

8 信息隐藏技术的应用领域

①数据保密②数据的不可抵赖性

③数字产品的版权保护④防伪⑤数据的完整性

第二章

9 Lsb空域隐密技术及图像降级概念

算法2.1 最不重要位替换的嵌入过程for i=1,...,l(c) do

s i←c i

end for

for i=1,...,l(m) do

计算存放第i个消息位的指针ji

S ji←c ji←m i

end for 算法2.2 最不重要位的提取过程for i=1,...,l(m) do

计算存放第i个消息位的指针ji m i←LSB(c ji)

end for

图像降级：1992年，Kurak和McHugh报道了在高安全级操作系统中的一个安全威胁。这个威胁属于信息伪装技术，它能用于秘密地交换图像，称之为图像降级。图像降级是替换系统中的特殊情况，其中图像既是秘密信息又是载体。给定一个同样尺寸的伪装载体和秘密图像，发送者把伪装载体图像灰度(或彩色)值的四个最低比特替换成秘密图像的四个最高比特。

10 二值图像隐藏技术

11 DCT域的信息隐秘技术

第三章数字水印

12 隐形数字水印主要应用领域

原始数据的真伪鉴别、数据侦测与跟踪、数字产品版权保护

13 数字图像的内嵌水印的特点

①透明性：水印后图像不能有视觉质量的下降，与原始图像比，很难发现二者的差别

②鲁棒性：

③安全性：能抵抗各种蓄意攻击，能唯一标识原始图像的相关信息，任何第三方不能伪造他人的水印图像

14 水印嵌入系统和恢复系统描述

15 水印系统的分类

根据输入输出的种类及其组合可分为三种：

①秘密水印（非盲化水印）②半秘密水印（半盲化水印）③公开水印（盲化或健忘水印）按水印载体分：文本水印，图像水印，音频水印，视频水印

按水印用途分：版权保护可见水印，隐藏标志水印等

按健壮性的分：鲁棒水印和易损水印

按嵌入位置分：空域/时域水印和变换域水印

按检测分：盲水印和非盲水印

16 数字水印嵌入方法：基于空间域和基于变换域的方法(P24-P25)

17 数字水印应用于哪些领域

①用于版权保护水印②用于盗版跟踪的数字指纹③用于图像认证水印

④商务交易中的票据防伪⑤隐蔽标志⑥隐蔽通信及其对抗⑦数字广播电视分级控制

第四章

18 二维小波分解技术及三重小波分解技术(P36)

19 W-SVD数字水印算法技术(P37)

20 C-SVD数字水印算法技术(P38)

21相对于W-SVD算法，C-SVD数字水印算法引入混沌的目的是什么，有何改进之处(P38)

22 为什么不能对索引图像直接采用C-SVD方法嵌入数字水印？(P42)

23 简述索引图像的水印嵌入过程。

24 数字水印的检测步骤

(1)将原图像进行小波分解，得到低频分量Ca

(2)将被检测图像进行小波分解，得到低频分量Ca’

(3)计算两个低频分量的差值W’=Ca-Ca’

(4)由原图像得到原水印W

(5)计算两个水印之间的相关系数

(6)根据相关系数判定水印存在与否

25 W-SVD数字水印算法中，参数d/n、σ对数字水印的影响

结论：d/n的值越趋近于0，其生成的数字水印越接近于原图像，不同初值产生的数字水印之间的相关性越强，水印的检测难度越大；d/n的值越趋近于1，其生成的数字水印越随机，不同初值产生的数字水印之间的相关性越差，水印的检测越准确。

δ的值为0、1之间的实数，δ值的大小代表着水印信息在嵌入水印后的图像中痕迹所占比重。δ的值越接近于1，它所占的比重越大，越接近于0它所占的比重越小。

26 数字水印抗JPEG压缩检测结果解释(P48)

第五章

27 细胞自动机及基于投票规则的细胞自动机的概念

细胞自动机是能和其他细胞相互作用具有相同可计算功能的细胞的数组。其特征包括；状态（State）、邻居关系（Neighbourhood）和规则（Rules）

基于投票规则的细胞自动机：

状态：0或1

邻居：中心的3*3邻居

规则：技术P表示中心的3*3邻居中1的个数，if P<5,中心设置为0,否则设置为1 28 表5.1到表5.7检测结果解释(P58-P62)