信息隐藏技术
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2. Bmp图像的基本结构是什么？
3. 数字图像的像素是怎样定义位平面的？ 4. LSB算法的嵌入规则是什么？具有哪些优点？ LSB有如下缺点： 1) 嵌入消息较大时，所花时间较长。 2) 只能处理简单的流格式的文件。 3) 为了满足水印的不可见性，允许嵌入的水印强度较低，对空域的各种操作较为敏感。 4) 基本的LSB算法抗JPEG压缩能力弱。 5) 鲁棒性差。 LSB算法有如下优点： 1) 算法简单，易于实现，计算速度也快。 2) 在基础算法上能够很快的进行改进，并在脆弱性水印中应用广泛。 3) 由于能在最低有效位（一般是最后两位）进行嵌入，故对于256色（8位）的RGB图像 在3层图像中均可插入1/8到1/4的消息，总的来说，容量还是足够大的。
型、文件大小、偏移字节等信息； 2 位图信息头数据结构（40字节），它包含有BMP图像的长、
宽、高，以及颜色位数值等信息； 3 彩色表，这个部分是可选的，有些位图需要彩色表，有些
位图，比如真彩色图（24位的BMP）就不需要调色板； 4 位图数据，这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而
不同，在24位图中直接使用RGB，而其他的小于24位的使用 调色板中颜色索引值。
5. 图像质量评价方法有哪些？优缺点是什么？ PSNR优点：便于计算和理解,能大致反映图象质量.一般情况下,PSNR 的值高的图象质量 较高,缺点：,PSNR有时反映图象质量与人眼观察的图象质量情况并不完全相符 MSE均方误差 公式简单 结果不太直观区分好坏
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JPEG图像压缩过程
JPEG 是Joint Photographic Experts Group（联合图像专家小组））的缩写，是第一 个国际图像压缩标准。
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DCT系数
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其中, d (m ,n )是位置(m ,n)上隐写图像和原始图像的像
素值的差值
更多 评价方法:VQM(vedio quality measurement), S SIM(structu ral similarity index)
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1.数字图像隐写技术和数字图像水印技术的相同点和不同点是什么？
2.2 数字图象处理—位平面
图像的每个像素通道占用8bit,将每个像素通道的 特定位抽取出来,形成8个二值平面图像 – 位平面
原始图象
2346 0510 2431 1374
高位
0011 0100 0100 0011
1101 0000 1010 0110
0100
7
低位
0110 0011
1110
2.3 数字图像隐写-- LSB图像密写方法
MN
d(m,n)2
MS=Em=1n1 MN
其中, d (m ,n )是位置(m ,n)上隐写图像和原始图像的像
素值的差值
10
3.2 基于LSB的隐写技术
隐写的图像质量评价方法:
PSNR(peak signal-to-noise ratio)
峰值信噪比
P= S -1 N 2 1 2 0 M 5 R m M = l 1 n N 1 5 o d N ( m , n g ) 2
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JPEG图像解压缩过程
压缩的图像数据
熵编码（解码）
反量化
原始图像
8*8像素块
15
反向DCT变换
Jsteg隐写方法
Jsteg隐写是将秘密信息嵌入在量化后的DCT系数的LSB 上，但原始值为-1,0，+1的DCT系数除外。
秘密信息：0 1
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LSB隐写是一种简单而又有效的信息隐藏技 术。其特点是容量大、对载体图像质量影响 小、嵌入速度快。可应用于灰度图像、彩色 图像、视频和音频等。
图像位平面越高,对灰度值的贡献越大
2.3 数字图像隐写-- LSB图像密写方法
LSB密写嵌入的基本方法：
LSB密写提取的基本方法
直接提取出最低比特位
1. 将欲嵌入的秘密信息转化为比特流
2
Βιβλιοθήκη Baidu
2.1 信息隐藏概述
3
2.1 信息隐藏概述
4
2.1 信息隐藏概述
隐写
其原理是利用载体中存在的冗余信息来隐藏秘密对 象,以实现保密通信或实现数字签名和认证
兼具保密性和不可察觉性
C
两个要素:
载体 C
秘密对象 S
S
5
2.2 数字图像处理—BMP图像
典型的BMP图像文件由四部分组成：从左到右 从下而上扫描 1 位图文件头数据结构（14字节），它包含BMP图像文件的类
多媒体安全
信息隐藏 技术
隐秘传输
隐写技术
认证
主动认证 被动认证
数字水印技术 盲取证技术
数字伪装技术 （反取证）
2.1 信息隐藏概述
保障信息安全的两大手段
信息加密
现代密码学能保证加密信息计算安全 保护通信信息内容 不保护通信行为
信息隐藏
信息是隐蔽的 信息传递(或存在)的行为是隐蔽的 隐藏的信息容量受限
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隐写后的DCT系数
原始图像 8*8像素块
正向DCT变换
压缩的图像数据
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熵编码
量化
DCT变换
通过DCT，空间表达式可以转换成频谱表达式或频率域， 在频域中只用少量的数据就可以表示空间域中大量的数 据，从而达到数据压缩的目的。
1. 可以将图像的像素空间转换到频域中，从而用少量的数据表示图像。 2. DCT产生的系数容易被量化，能获得较好的压缩快。 3. DCT算法的性能好，计算速度快。 4. DCT算法是可逆的，所以利用逆DCT变换可以解压图像。
2. 逐行或逐列替换载体图像的最低比特位
嵌入规则： 1. 如果秘密信息与最低比特位相同，则不改动 2. 如果秘密信息与最低比特位不同，则使用秘密信
息值代替最低比特位
2.3 数字图像隐写-- LSB图像密写方法
隐写的图像质量评价方法:
MSE(mean square error)
平方和的平均值，故又称为均方误差
3. 数字图像的像素是怎样定义位平面的？ 4. LSB算法的嵌入规则是什么？具有哪些优点？ LSB有如下缺点： 1) 嵌入消息较大时，所花时间较长。 2) 只能处理简单的流格式的文件。 3) 为了满足水印的不可见性，允许嵌入的水印强度较低，对空域的各种操作较为敏感。 4) 基本的LSB算法抗JPEG压缩能力弱。 5) 鲁棒性差。 LSB算法有如下优点： 1) 算法简单，易于实现，计算速度也快。 2) 在基础算法上能够很快的进行改进，并在脆弱性水印中应用广泛。 3) 由于能在最低有效位（一般是最后两位）进行嵌入，故对于256色（8位）的RGB图像 在3层图像中均可插入1/8到1/4的消息，总的来说，容量还是足够大的。
型、文件大小、偏移字节等信息； 2 位图信息头数据结构（40字节），它包含有BMP图像的长、
宽、高，以及颜色位数值等信息； 3 彩色表，这个部分是可选的，有些位图需要彩色表，有些
位图，比如真彩色图（24位的BMP）就不需要调色板； 4 位图数据，这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而
不同，在24位图中直接使用RGB，而其他的小于24位的使用 调色板中颜色索引值。
5. 图像质量评价方法有哪些？优缺点是什么？ PSNR优点：便于计算和理解,能大致反映图象质量.一般情况下,PSNR 的值高的图象质量 较高,缺点：,PSNR有时反映图象质量与人眼观察的图象质量情况并不完全相符 MSE均方误差 公式简单 结果不太直观区分好坏
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JPEG图像压缩过程
JPEG 是Joint Photographic Experts Group（联合图像专家小组））的缩写，是第一 个国际图像压缩标准。
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DCT系数
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其中, d (m ,n )是位置(m ,n)上隐写图像和原始图像的像
素值的差值
更多 评价方法:VQM(vedio quality measurement), S SIM(structu ral similarity index)
11
1.数字图像隐写技术和数字图像水印技术的相同点和不同点是什么？
2.2 数字图象处理—位平面
图像的每个像素通道占用8bit,将每个像素通道的 特定位抽取出来,形成8个二值平面图像 – 位平面
原始图象
2346 0510 2431 1374
高位
0011 0100 0100 0011
1101 0000 1010 0110
0100
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低位
0110 0011
1110
2.3 数字图像隐写-- LSB图像密写方法
MN
d(m,n)2
MS=Em=1n1 MN
其中, d (m ,n )是位置(m ,n)上隐写图像和原始图像的像
素值的差值
10
3.2 基于LSB的隐写技术
隐写的图像质量评价方法:
PSNR(peak signal-to-noise ratio)
峰值信噪比
P= S -1 N 2 1 2 0 M 5 R m M = l 1 n N 1 5 o d N ( m , n g ) 2
14
JPEG图像解压缩过程
压缩的图像数据
熵编码（解码）
反量化
原始图像
8*8像素块
15
反向DCT变换
Jsteg隐写方法
Jsteg隐写是将秘密信息嵌入在量化后的DCT系数的LSB 上，但原始值为-1,0，+1的DCT系数除外。
秘密信息：0 1
79 0 1 0 0 0 0 0
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1 1 0 0 0 0 0 0
LSB隐写是一种简单而又有效的信息隐藏技 术。其特点是容量大、对载体图像质量影响 小、嵌入速度快。可应用于灰度图像、彩色 图像、视频和音频等。
图像位平面越高,对灰度值的贡献越大
2.3 数字图像隐写-- LSB图像密写方法
LSB密写嵌入的基本方法：
LSB密写提取的基本方法
直接提取出最低比特位
1. 将欲嵌入的秘密信息转化为比特流
2
Βιβλιοθήκη Baidu
2.1 信息隐藏概述
3
2.1 信息隐藏概述
4
2.1 信息隐藏概述
隐写
其原理是利用载体中存在的冗余信息来隐藏秘密对 象,以实现保密通信或实现数字签名和认证
兼具保密性和不可察觉性
C
两个要素:
载体 C
秘密对象 S
S
5
2.2 数字图像处理—BMP图像
典型的BMP图像文件由四部分组成：从左到右 从下而上扫描 1 位图文件头数据结构（14字节），它包含BMP图像文件的类
多媒体安全
信息隐藏 技术
隐秘传输
隐写技术
认证
主动认证 被动认证
数字水印技术 盲取证技术
数字伪装技术 （反取证）
2.1 信息隐藏概述
保障信息安全的两大手段
信息加密
现代密码学能保证加密信息计算安全 保护通信信息内容 不保护通信行为
信息隐藏
信息是隐蔽的 信息传递(或存在)的行为是隐蔽的 隐藏的信息容量受限
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隐写后的DCT系数
原始图像 8*8像素块
正向DCT变换
压缩的图像数据
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熵编码
量化
DCT变换
通过DCT，空间表达式可以转换成频谱表达式或频率域， 在频域中只用少量的数据就可以表示空间域中大量的数 据，从而达到数据压缩的目的。
1. 可以将图像的像素空间转换到频域中，从而用少量的数据表示图像。 2. DCT产生的系数容易被量化，能获得较好的压缩快。 3. DCT算法的性能好，计算速度快。 4. DCT算法是可逆的，所以利用逆DCT变换可以解压图像。
2. 逐行或逐列替换载体图像的最低比特位
嵌入规则： 1. 如果秘密信息与最低比特位相同，则不改动 2. 如果秘密信息与最低比特位不同，则使用秘密信
息值代替最低比特位
2.3 数字图像隐写-- LSB图像密写方法
隐写的图像质量评价方法:
MSE(mean square error)
平方和的平均值，故又称为均方误差