DCT数据隐藏实验报告.docx

基于dct变换的信息隐藏算法研究与应用实现
随着网络技术的不断发展，信息传输已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。

然而，在信息传输过程中，隐私泄露和信息安全问题也随之而来。

为了解决这些问题，信息隐藏技术应运而生。

基于DCT变换的信息隐藏算法是其中的一种。

DCT（离散余弦变换）
是一种把时间或空间域信号转换成频率域信号的方法。

它在图像、语音和视频处理中得到广泛的应用。

DCT变换可以将图像分解成一组基本的频率分量，这些分量可以被用来表示图像的特征。

在信息隐藏中，我们可以利用这些分量来嵌入秘密信息以隐藏在图像中。

具体实现过程如下：首先，我们将需要隐藏的信息进行编码，然后将其分成若干个块。

接着，对每个块进行DCT变换，并选取其中的一些频率分量进行修改，以嵌入秘密信息。

最后，对修改后的块进行逆DCT变换，还原成原始图像。

这样，我们就成功地将秘密信息嵌入到了图像中，而外观上看不出任何变化。

基于DCT变换的信息隐藏算法有着许多优点，例如在隐藏信息的同时，不会对图像质量产生明显的影响，而且隐藏的信息容量也比较大。

因此，在实际应用中，它得到了广泛的应用，例如安全通信、数字版权保护等领域。

总之，基于DCT变换的信息隐藏算法是一种非常有效的信息隐藏方法。

通过这种方法，我们可以将秘密信息嵌入到图像中，保证信息安全，同时也不会对图像的质量产生明显的影响。

随着技术的不断发展，这种算法在未来的应用中也将继续得到发展和完善。

《信息隐藏技术》实验报告实验2：DCT信息隐藏实验杭州电子科技大学网络空间安全学院一、实验目的1.主要内容对图像进行DCT信息隐藏实验。

2.基本要求要求学生能够将信息嵌入图像并成功提取出来。

二、实验内容及实现过程步骤1.水印嵌入算法应用DCT算法实现水印嵌入。

读入原始图像和水印，将水印图像二值化，将原图分成若干个8X8的矩阵，分别做DCT变换，然后将(3,3)位置的像素点根据水印上相同位置的像素置为10和-10，（1换为10,0换为-10），进行DCT反变换（idct()）得到嵌入水印后的图像；原始图像水印图像嵌入水印的图像2.水印提取算法DCT算法实现水印/Logo的提取将嵌入水印的图像分为若干个8X8像素矩阵，分别进行dct变换，取出(3,3)位置的像素值，进行判断，若大于0则将水印图像相同位置处像素赋值为1，小于0赋值为0，即可从嵌入图像中提取出水印图像；从嵌入水印的图像中提取的水印三、实验结果分析1.不可感知性原始图像与水印嵌入后图像的对比（PSNR）。

读入原图和嵌入水印后的图像，使用psnr()函数，得到输出结果为39.3781；分析：因为结果大于35，所以嵌入的水印不可感知度还是很高的2.鲁棒性水印嵌入后图像经过噪声、压缩等处理后水印的提取效果。

修改代码，使其将处理结果输出为文件格式，得到如下结果噪声处理imnoise(wp,'gaussian',0,0.0002);imnoise(wp,'gaussian',0,0.002);压缩处理imwrite(wp,'123.jpg','quality',50);四、实验小结邢征宇：水印的嵌入和提取刘煜程：不可感知性的分析单志晗：加造分析梁经纬：压缩分析实验结论:DCT变换在数字水印中的应用很有效，具有难以识别和分析的特性，相对于LSB算法，它是在频域上嵌入水印，具有更高的隐秘性理解：在实验过程中，通过查找资料，发现了被嵌入的水印不只局限于图片，文字信息和其他数字信息同样可以作为水印被嵌入到图像中，让我们发现了数字水印作为信息加密和信息认证技术中的强大之处，加深了我们对信息隐藏技术的理解。

实验目的隐写分析以及变换域隐写技术实验内容针对LSB隐写的卡方分析a)实现针对LSB隐写的卡方分析b)分析实验性能针对LSB隐写的RS分析a)实现针对LSB隐写的RS分析b)分析实验性能JPEG压缩算法a)分析JPEG压缩算法的主要流程Jsteg隐写算法a)实现Jsteg隐写算法b)分析实验性能F3隐写算法a)实现F3隐写算法b)分析实验性能实验工具及平台■Windows+Matlab□其它：（请注明）实验涉及到的相关算法1、与实验内容选择的项目对应；2、请使用流程图、伪代码、NS 图或文字方式描述，不要．．贴代码 卡方隐写分析卡方隐写分析主要利用了LSB 隐写后图像的值对效应。

它需要LSB 隐写满足如下的条件：1. 嵌入信息中0、1的分布较为均匀，即各为50%左右。

由于信息嵌入到载体之前通常需要经过加密操作，因此这一点是容易满足的。

2. 图像需要有较多的像素点被嵌入信息。

当嵌入信息较少时，卡方分析的效果并不精确。

卡方分析的原理是：若设ℎj 表示图像载体中灰度值为j 的像素数量，如果载体图像没有使用LSB 隐写算法，那么ℎ2i 和ℎ2i+1的值通常相差较大，而LSB 隐写方法将秘密信息取代图像的最低位，由于秘密信息通常是加密过的，因此可以看成0、1分布均匀的比特流。

在嵌入过程中只存在2i →2i +1而不存在2i →2i −1的变换，因此使得ℎ2i 和ℎ2i+1的值趋于一致，我们能够借助改变的统计特性判断图像是否经过隐写。

我们首先定义ℎ2i ∗=ℎ2i +ℎ2i+12，由LSB 隐写算法的性质我们可以知道在嵌入前后该值是不变的。

由中心极限定理，我们有ℎ2i −ℎ2i+1√(2ℎ2i ∗)→N(0,1) 因此r = ∑(ℎ2i −ℎ2i ∗)2ℎ2i ∗k i=1服从卡方分布。

结合卡方分布的密度计算函数我们可以计算出载体被隐写的可能性为：p =1−12k−12T(k −12)∫exp (−t 2)t k−12−1dt r0 当p 的值接近于1时，我们可以推断出载体图像中含有秘密信息。

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。

基于DCT系数的加密信息隐藏技术的研究与实现顾桃峰;岳海燕【摘要】The informatisation technology has been highly advanced nowadays, and there are too many difficulties for traditional security technologies to cope with. However, the information hiding technology, as an emerging technology, has shown broad application prospects because of its high safety. Based on information hiding algorithm and unified with cryptographic techniques, in this paper we designed and implemented a viable information hiding system, which has basically realised the embedding and extraction of hidden information, the average similarity achieved is up to 91.42 percent. The hidden information has been encrypted before being embedded, at the receiving end the decryption program is appended, as a result, this eliminates the pitfall of malicious decryption of hidden information during the transmission from source. In this way we guaranteed the security of hidden information, and also ensured the security of carrier information. Its RGB values,root mean square error (RMSE) values before and att er being hidden and peak signal to noise ratio values (PSNR) and other features are analysed by tests, all achieved the quasi-professional level.%信息化技术高度进步的今天,传统的安全技术已显得捉襟见肘,而信息隐藏技术作为一门新兴的技术,因其安全性程度高而显示了广阔的应用前景.基于信息隐藏算法并结合密码技术设计并实现了一个可行的信息隐藏系统,基本实现了隐藏信息的嵌入和提取,平均相似度达到91.42%;在隐藏信息嵌入前,对隐藏信息进行加密,在接收端加入解密程序,从源头上消除了隐藏信息在传输过程中被恶意破解的隐患.保证了隐藏信息的安全性,从而也保证了载体信息的安全性.并通过试验分析了其RGB值、隐藏前后的均方根误差值(RMSE)和峰值信噪比值(PSNR)等特征,达到了准业务水平.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2011(028)006【总页数】3页(P173-175)【关键词】信息隐藏;DES算法;鲁棒性;信息嵌入【作者】顾桃峰;岳海燕【作者单位】广州市气象台,广东广州,510080;珠海市国家气候观象台,广东珠海,519000【正文语种】中文0 引言信息隐藏［1］，也称作数据隐藏。

实验七DCT域图像水印（一）实验目的了解频域水印的特点，掌握基于DCT系数关系的图像水印算法原理，设计并实现一种基于DCT域的图像水印算法。

（二）实验环境1、W indows xp操作系统2、M atlab 7.1版本软件3、B MP图像（三）实验原理1、嵌入信息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），代表隐藏了1;如果相反，贝U交换两系数。

如果Bi （u1，v2）>Bi （u2，v2），代表隐藏0;如果相反，则交换两系数2、提取信息提取的时候接收者对包含水印信息的图像文件进行二维DCT变换，比较每一块中约定位置的DCT系数值，根据其相对大小，得到隐藏信息的比特串，从而恢复出秘密信息。

3、特殊处理引入一个Alpha变量对系数的差值进行控制，将两个系数的差值放大，可以保证提取秘密信息的正确性。

（四）实验步骤1、嵌入秘密信息。

2、提取秘密信息。

（五）实验截图1、图像显示截图原始图像 嵌入水印图像结果：所隐藏的信息为‘ 0123456789（六）代码附录图1-1原始图像和携密图像的对比图结果：在显示上两者基本无差别2、所含秘密信息截图图1-2提取秘密信息1、嵌入秘密信息clc;clear;msgfid=fope n('hidde n.txt','r');%打开秘密文件，读入秘密信息[msg,co un t]=fread(msgfid);coun t=co un t*8;alpha=0.02;fclose(msgfid);msg=str2bit(msg)';[le n, col]=size(msg);io=imread('le na.bmp');% 读取载体图像io=double(io)/255;output=io;i仁io(:,:,1)%取图像的一层来隐藏T=dctmtx(8);%对图像进行分块DCTrgb=blkproc(i1,[8,8],'P1*x*P2',T,T');% 对图像分块进行DCT 变换[row,col]=size(DCTrgb);row=floor(row/8);col=floor(col/8);%顺序信息嵌入temp=0;for i=1:co untif msg(i,1)==0if DCTrgb(i+4,i+1)<DCTrgb(i+3,i+2)% 选择(5,2)和(4,3)这一对系数temp=DCTrgb(i+4,i+1);DCTrgb(i+4,i+1)=DCTrgb(i+3,i+2);DCTrgb(i+3,i+2)=temp;endelseif DCTrgb(i+4,i+1)>DCTrgb(i+3,i+2) temp=DCTrgb(i+4,i+1);DCTrgb(i+4,i+1)=DCTrgb(i+3,i+2);DCTrgb(i+3,i+2)=temp;endendif DCTrgb(i+4,i+1)<DCTrgb(i+3,i+2)DCTrgb(i+4,i+1)=DCTrgb(i+3,i+2)-alpha;% 将原本小的系数调整更小，使得系数差别变大elseDCTrgb(i+3,i+2)=DCTrgb(i+3,i+2)-alpha;endend%将信息写回并保存wi=blkproc(DCTrgb,[8,8],'P1*x*P2',T',T);% 对DCTrgb 进行逆变换output=io;output(:,:,1)=wi;imwrite(output,'le na1.bmp');figure;subplot(1,2,1);imshow('lena.bmp');title('原始图像');subplot(1,2,2);imshow('lena1.bmp');title('嵌入水印图像');2、提取秘密信息clc;clear;wi=imread('le na1.bmp');wi=double(wi)/255;wi=wi(:,:,1)%取图像的一层来提取T=dctmtx(8);%对图像进行分块DCTcheck=blkproc(wi,[8,8],'P1*x*P2',T,T');% 对图像分块进行DCT 变换for i=1:80%80为隐藏的秘密信息的比特数if DCTcheck(i+4,i+1)v=DCTcheck(i+3,i+2)message(i,1)=1;elsemessage(i,1)=0;endendout=bit2str(message);fid=fope n('message.txt','wt');fwrite(fid,out);fclose(fid);(七)实验心得通过此次的实验，了解了频域水印的特点。

基于dct变换的信息隐藏算法一、摘要本算法介绍了一种基于DCT变换的信息隐藏技术。

该技术利用DCT变换的特性，将需要隐藏的信息嵌入到图像的某些像素或特征中，实现隐秘传输。

本文详细介绍了算法的设计、实现过程及测试结果，并对安全性进行了评估。

二、算法介绍DCT变换是一种常用的图像压缩技术，能够将图像的像素点进行重新排列和组合，从而达到压缩的目的。

由于DCT变换具有空间局部性，可以将图像分为多个频段，每个频段内的像素点具有相似的值，这为信息隐藏提供了可能。

1.图像预处理：对输入图像进行DCT变换，将图像分为多个频段；2.信息嵌入：在某个或多个频段中，选择合适的像素点或像素值，将需要隐藏的信息嵌入其中；3.图像重建：对嵌入信息的频段进行逆DCT变换，得到包含隐藏信息的图像；4.输出：将包含隐藏信息的图像输出。

三、算法实现在实现过程中，我们需要考虑的因素包括嵌入信息的鲁棒性、隐藏位置的选择、算法的效率等。

为了保证隐藏信息的鲁棒性，我们选择了适当的嵌入位置和像素值，并采用了一定的优化算法以提高算法效率。

四、测试结果我们对算法进行了大量的测试，包括不同类型和大小的图像、不同嵌入位置和信息量等。

测试结果表明，本算法能够在保证隐藏信息不被轻易察觉的前提下，实现较高的隐藏率和传输效率。

五、安全性评估为了评估本算法的安全性，我们采用了多种方法，包括但不限于对已知攻击方法的模拟、对不同攻击者的模拟攻击等。

评估结果表明，本算法具有较高的安全性，能够有效抵抗常见的攻击方法。

六、结论综上所述，基于DCT变换的信息隐藏算法具有较高的隐藏率和传输效率，同时具有较高的安全性。

该技术可以广泛应用于隐秘通信、数字水印等领域，具有重要的实用价值。

七、未来工作尽管本算法已经取得了一定的成果，但仍有许多方面需要进一步研究和改进。

例如，如何进一步提高隐藏信息的鲁棒性、如何实现更高效的隐藏和提取算法等。

我们将在未来的工作中继续关注这些问题，以期取得更好的成果。

实验四基于DCT域的信息隐藏算法一、实验目的该实验为验证性实验。

目的是通过实验使学生掌握经典信息隐藏算法，在Matlab环境下，编写基于图像DCT域的信息隐藏算法程序。

用Matlab函数实现DCT域的信息隐藏及提取，并进行分析。

二、实验要求1、实验前要做好充分准备，包括：复习实验所涉及的知识点，掌握Matlab 编程语言和调试环境。

2、实验时注意记录实验过程中产生的数据、出现的问题及解决问题的方法。

3、理论联系实际，认真分析实验结果，回答思考题。

4、实验后完成实验报告（含相关截图，并附打印的程序清单）。

三、实验环境计算机（安装Visual C++ 6.0和Matlab 6.5以上版本）四、实验原理隐秘算法核心是将我们选取的像素点的最不重要位依次替换成秘密信息,以达到信息隐秘的目的。

在DCT域隐藏的信息处于图像的显著区域，比在时域嵌入信息更具有鲁棒性。

五、实验内容与步骤（1）完善程序实现在DCT域对隐秘消息的嵌入。

%文件名：hidedctadv.m%函数功能：本函数用于DCT域的信息隐藏%输入格式举例：[count,msg,data]=hidedctadv('lenna.jpg','1.jpg','1.txt',1982,1);%参数说明：%image为载体图象%imagegoal为藏有秘密信息的载体，即隐秘载体%msg为待隐藏的信息%key为密钥，用来控制随机选块%alpha为控制量，用来保证编码的正确性%count为待隐藏信息的长度%result为隐藏结果function [count,msg,result]=hidedctadv(image,imagegoal,msg,key,alpha)%按位读取秘密信息frr=fopen('1.txt','r');[msg,count]=fread(frr,'ubit1');fclose(frr);data0=imread('lena.jpg');%将图象矩阵转为double型data0=double(data0)/255;%取图象的一层做隐藏data=data0(:,:,1);%对图象分块T=dctmtx(8);%对分块图象做DCT变换DCTrgb=blkproc(data,[8 8],'P1*x*P2',T,T');DCTrgb0=DCTrgb;%产生随机的块选择,确定图像块的首地址[row,col]=size(DCTrgb);row=floor(row/8);col=floor(col/8);a=zeros([row col]);[k1,k2]=randinterval(a,count,2001);for i=1:countk1(1,i)=(k1(1,i)-1)*8+1;k2(1,i)=(k2(1,i)-1)*8+1;end%信息嵌入temp=0;for i=1:countif msg(i,1)==0if DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)>DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2)temp=DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1);DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)=DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2);DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2)=temp;endelseif DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)<DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2)temp=DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1);DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)=DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2);DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2)=temp;endendif DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)>DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2)DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2)=DCTrgb(k1(i)+3,k2(i)+2)-10;%将原本小的系数调整得更小elseDCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)=DCTrgb(k1(i)+4,k2(i)+1)-10;endend%信息写回保存DCTrgb1=DCTrgb;data=blkproc(DCTrgb,[8 8],'P1*x*P2',T',T);result=data0;result(:,:,1)=data;imwrite(result,'1.jpg');（2）比较信息嵌入前后图像的区别。

课程编写内容DCT图像信息隐藏实验在DCT隐藏算法的基础上将图片隐藏到jpg图片中。

了解DCT图像隐藏的基本原理。

熟悉DCT图像信息隐藏实验的工具使用，以及实验完成过程。

虚拟PC）Windows XP操作系统境描述实验工具DCT算法，基于DCT域水印技术的图像信息隐藏方法研究。

数字水印是将特定的数字信息(水印)隐藏数据(如图像、声音、视频和文本等)中，而不影响原数据的效果，并且可以从这些数据信息中部分地或以达到版权保护的目的。

作为一门新兴的学科，数字水印有许多理论与实际技术问题善待解决。

本文主图像隐形水印算法在嵌入强度和含水印图像的质量评价等方面存在的问题，设计了一个较完整的基于D印算法，使该算法较好地兼顾不可感知性、稳健性和安全性。

本算法在充分考虑人类视觉系统掩蔽特性原图像各8×8块按Hilbert扫描顺序排列, 然后在原图像分块的Hilbert序列中选取一块图像的DCT域间嵌入水印。

嵌入水印具有很好的透明性，水印嵌入强度是与原图像特征相自适应的。

同时，水印的提像。

此外，实验结果也证明，该方法对图像调整、JPEG压缩和锐化图像等攻击具有较高的鲁棒性，是一嵌入方法。

注：要隐藏的图片大小要尽可能的比载体图片小。

描述DCT图像隐藏的基本原理。

使用软件做DCT图像隐藏实验。

1、打开实验台，进入虚拟环境。

2、双击桌面“信息隐藏实验”文件夹快捷方式，进入后选择“DCT图像信息隐藏实验”目录。

3、双击运行的操作界面如下图：图 MfcAff的操作界面图4、点击“DCT加密”菜单，做DCT图像信息隐藏实验。

（1）打开“加载JPG或者BMP载体图像”对话框。

选择载体图像文件。

如图：图载体图像文件选择（2）选择要被隐藏的图像文件，如图：图被隐藏的图像文件选择（3）选择合成之后的图像文件名称，如图图保存图像文件3个步骤正确选择之后，完成图像的DCT信息隐藏。

5、点击DCT解密菜单，做DCT图像信息隐藏提取实验。

基于DCT和DW T的数字图像隐藏技术α张大奇1,曲仕茹1,康宝生2(1.西北工业大学自动化学院,陕西西安　710072;2.西北大学信息科学与技术学院,陕西西安　710069)摘　要:提出了基于DCT域置乱的DW T域数字图像隐藏算法。

先对秘密图像按块进行DCT变换,然后按“之”字型结构挑选其低频系数和部分中频系数,为了增强系统的安全性,选用混沌序列作为ZF202分组密码算法的初始密钥,生成2个换位错乱序,对秘密图像进行频域系数的置乱加密;再对公开图像进行DW T变换,选中某一层的3个方向上(水平、对角、垂直方向))的高频分解系数,通过比较这3个高频系数矩阵,将同一位置上最大的系数组成一个新的矩阵(中频系数矩阵);最后将置乱后的秘密图像的DCT系数嵌入到中频系数矩阵中,用修改后的系数重建混合图像(与公开图像近似)。

实验证明该方法可行、效果好、隐藏信息量大、安全性高,能够克服DCT域系数间融合产生秘密图像轮廓的缺点,而且还能抵抗空间域几种几何攻击和小波变换域压缩攻击。

关　键　词:数字图像,信息隐藏,置乱,混沌序列,DCT,DW T中图分类号:T P391 文献标识码:A 文章编号:100022758(2007)0320378205 作为信息安全问题中一个重要的研究分支——数字图像信息隐藏技术,近年来已经成为人们研究的热点问题。

像进行颜色空间、位置空间、频率空间的置乱技术,在秘密图像和公开图像的空间域或频率域进行数据融合的数字图像隐藏技术,以及在空间域或频率域通过某些规则加入一些标记来隐藏一个二值序列(图像)的方法。

Cox等人[1]提出了基于DCT域和X ia X ianggen等人[2]提出了基于DW T域的数字水印方案;陈剑等人[3]在利用JPEG图像进行水印的嵌入方面做了一些工作。

目前,国际上较常用的是离散余弦变换和离散小波变换,但是笔者尚未发现使用DCT系数嵌入DW T系数进行秘密图像隐藏的文献。

第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展，信息安全问题日益突出。

信息隐藏技术作为一种隐蔽通信手段，在军事、商业、医疗等多个领域具有重要的应用价值。

本实验旨在通过实际操作，深入了解信息隐藏技术的基本原理，掌握其实现方法，并分析其在实际应用中的优缺点。

二、实验目的1. 理解信息隐藏技术的概念、原理和应用领域。

2. 掌握信息隐藏技术的实现方法，包括空域、频域和变换域等方法。

3. 分析信息隐藏技术的安全性、鲁棒性和可检测性。

4. 结合实际案例，探讨信息隐藏技术在各个领域的应用。

三、实验内容本次实验主要分为以下几个部分：1. 信息隐藏技术概述：介绍了信息隐藏技术的概念、原理和应用领域，并简要分析了信息隐藏技术的安全性、鲁棒性和可检测性。

2. 空域信息隐藏：通过将秘密信息嵌入到载体图像的像素值中，实现信息的隐蔽传输。

实验中，我们采用了基于直方图平移的算法，将秘密信息嵌入到载体图像中。

3. 频域信息隐藏：将秘密信息嵌入到载体图像的频域系数中，实现信息的隐蔽传输。

实验中，我们采用了基于DCT变换的算法，将秘密信息嵌入到载体图像的DCT系数中。

4. 变换域信息隐藏：将秘密信息嵌入到载体图像的变换域系数中，实现信息的隐蔽传输。

实验中，我们采用了基于小波变换的算法，将秘密信息嵌入到载体图像的小波系数中。

5. 信息隐藏技术的安全性、鲁棒性和可检测性分析：通过实验，分析了不同信息隐藏方法的优缺点，并探讨了如何提高信息隐藏技术的安全性、鲁棒性和可检测性。

6. 信息隐藏技术在各个领域的应用：结合实际案例，探讨了信息隐藏技术在军事、商业、医疗等领域的应用。

四、实验结果与分析1. 空域信息隐藏：实验结果表明，基于直方图平移的算法能够将秘密信息嵌入到载体图像中，且嵌入过程对图像质量的影响较小。

然而，该方法对噪声和压缩等攻击较为敏感。

2. 频域信息隐藏：实验结果表明，基于DCT变换的算法能够将秘密信息嵌入到载体图像的频域系数中，且嵌入过程对图像质量的影响较小。

DCT域的信息隐藏实验一、实验目的1.掌握DCT变换域的信息隐藏与提取原理2.进一步熟悉信息隐藏和提取的流程3.熟练算法的程序实现过程二、实验原理1.信息隐藏离散余弦变换又称 DCT 变换是一种准最佳变换通过变换将时域图像信号映射到空间频率域使得图像在时域所表现出的能量发散形式变换为频域能量相对集中的形式以便与对图像信息进行各种处理在进行DCT 变换时把图像分为N N 的块每个图像块表示为 f(x,y),x=0,1N-1,y=0,1 N-1 其变换公式为三、实验步骤a. 将载体图像分成8×8的象素块，每一块只能精确地编码一个秘密信息位；b. 使用带密钥的随机算法产生一个随机序列，每次随机选择一个象素块来隐藏信息；c. 对该象素块进行DCT变换，选择其中的两个系数作为信息位的载体，本实验中选择（4，1）和（3，2）两个中频系数；d. 选择当前信息位，如果信息位为1，使（4，1）>（3，2），反之如果信息位为0，使（3，2）>（4，1）；e. 每8个位校验一次奇偶，存在另一个随机块中。

2、图像DCT信息提取算法：a. 输入密钥，产生与DCT信息隐藏一样的随机序列；b. 根据随机序列每次选择一个象素块，比较（4，1）和（3，2）的大小，如果（4，1）>（3，2），隐藏信息位为1，反之得隐藏信息位0；c. 每提取8个信息位进行一次奇偶校验。

四、实验流程五、实验结果加入噪声大小为2时：加入噪声大小为4时：加入噪声大小为8时：加入噪声为17时：六、实验总结1.嵌入64*64的图像后，载体图像的变化很小，人的视觉很难分辨出原始图像和重构图像的差异，保持了较好的图像质量，完全满足水印信息的不可见性2.当加入噪声幅度相对较小时，提取出的信息图片与未加入噪声时的效果基本一致，当噪声幅度接近8时，仍可近似完整恢复信息，说明此算法的鲁棒性较好。

中南大学Central SouthUniversity信息隐藏实验报告学院：信息科学与工程学院班级：信息安全1201学号：0909121724姓名:吕秋言时间：2015年6月实验二：离散余弦变换(DCT)算法隐藏信息一：实验目的：掌握在频率域隐藏信息，在木实验屮采用离散余弦变换(DCT)算法隐藏信息，同时理解DCT在图像处理屮的应用原理。

二：实验内容：(1)预备知识：掌握DCT的工作原理a・二维离散余弦变换■矩阵形式：正变换：F=DfD#反变换：f=D，FD产生DCT 矩阵的MATLAB 函数：D=dctmtx(N);b.二维DCT变换。

格式：B = dct2 (A)B = dct2 (A, m, n)B = dct2 (A, [m n])说明:B = dct2 (A)i+算A的DCT变换B, A与B的大小相同;B = dct2 (A, m, n) 和B二dct2 (A, [m n])通过对A补0或剪裁，使B的大小为mxrioc.DCT反变换。

格式：B = idct2 (A)B = idct2 (A, m, n)B = idct2 (A, [m n])d.计算DCT变换矩阵。

格式：D = dctmtx (n)说明:D = dctmtx (n)返回--个nxn的DCT变换矩阵，输出矩阵D为double类型。

F=DfD*说明二维余弦正反变换在Matlab中的实现。

■RGB=imread('autumn.tif')；■l=rgb2gray(RGB);■figure(l);■imshow(l);■figure(2);■J=dct2(l);■imshow(log(abs(J))4]);■colormap(jet(64)),colorbar;■figure(3);■J(abs(J)<10)=0; ■K=idct2(J)/255; ■imshow(K);余弦变换后图像为DCTbhjg经余弦反变换后恢复后图像为图3余弦变换系数说明：DCT变换之后，系数的特点：从左上角到右下角的，从低频到屮频，再到高频，系数的绝对值逐渐变小，能量集小在低频成分。

信息隐藏技术实验报告一、实验目的（1）理解频域变换信息隐藏算法的基本思想（2）理解离散余弦变换技术的基本理论（3）掌握基于DCT变换信息隐藏的编码和解码过程二、实验内容载体图像为24位bmp图像LenaRGB.bmp，嵌入的秘密信息为从屏幕上随机输入的文本信息，要求对载体图像LenaRGB.bmp进行颜色分量分解与离散余弦变换，将秘密信息转换成二进制流并嵌入到载体图像的DCT变换域中，显示原载体图像、需要嵌入的秘密信息及其相应的二进制流、嵌入了秘密信息的伪装载体，提取的秘密信息。

（编程语言不限）三、实验步骤和设计思想1. 对图片进行DCT变换，DCT以8x8的像块为单位进行，生成的是8x8的DCT 系数数据块。

2. 量化：量化过程就是以某个量化步长去除DCT系数，对一个8x8的DCT变换块中的64个DCT变换系数采用不同的量化精度，以保证尽可能多地包含特定的DCT空间频率信息，又使量化精度不超过需要。

DCT变换系数中，低频系数对视觉感应的重要性较高，因此分配的量化精度较细；高频系数对视觉感应的重要性较低，分配的量化精度较粗，通常情况下，一个DCT变换块中的大多数高频系数量化后都会变为零。

3. Z型扫描：DCT变换产生的是一8x8的二维数组，为进行传输，还须将其转换为一维排列方式。

有两种二维到一维的转换方式，或称扫描方式：之型扫描(Zig-Zag)和交替扫描，其中之型扫描是最常用的一种。

由于经量化后，大多数非零DCT系数集中于8x8二维矩阵的左上角，即低频分量区，之型扫描后，这些非零DCT系数就集中于一维排列数组的前部，后面跟着长串的量化为零的DCT系数；4. 游程编码：只有非零系数被编码。

一个非零系数的编码由两部分组成：前一部分表示非零系数前的连续零系数的数量(称为游程)，后一部分是那个非零系数。

这样就把之型扫描的优点体现出来了，因为之型扫描在大多数情况下出现连零的机会比较多，游程编码的效率就比较高。

综合评分：实验二：图像DCT域信息隐藏实验【实验目的】：一、简单复习变换域信息隐藏的基本思想二、用 MATLAB实现图像DCT相关操作三、完成基于图像DCT的信息隐藏实验【实验内容】：（请将你实验完成的项目涂“■”）实验完成形式：■用MA TLAB函数实现图像DCT域信息隐藏和提取■用MA TLAB命令行方式实现图像DCT域信息隐藏和提取□其它：（请注明）实验选择载体：■256×256灰度图像■256×256RGB图像■任意大小的RGB图像实验效果和分析：■分析了健壮性参数α与鲁棒性的关系■能随机选择嵌入块（考虑安全性因素）■嵌入块均匀分布于载体□信息提取的检错/纠错■分析了健壮性参数α与不可见性的关系□其它：（请注明）【实验工具及平台】：■Windows+Matlab■其它：（请注明）WinHex【实验涉及到的相关算法】：在一个图像块中调整两个(或多个) DCT系数的相对大小。

将描述一个使用数字图像作为载体的系统。

在编码处理中，发送者将载体图像分成8×8的像素块，每一块只精确地编码一个秘密信息位。

嵌入过程开始时，首先伪随机地选择一个图像块bi，用它对第i个消息比特进行编码。

令Bi=D{bi}为DCT变换后的图像块。

在通信开始前，发送者和接收者必须对嵌入过程中使用的两个DCT系数的位置达成一致，让我们用(u1,v1)和(u2,v2)来表示这两个索引。

这两个系数应该相应于余弦变换的中频，确保信息保存在信号的重要部位(从而使嵌入信息不容易因JPEG压缩而完全丢失)。

进一步而言，人们普遍认为中频DCT系数有相似的数量级，我们可以假定嵌入过程不会使载体产生严重降质。

因为构造的系统要在抵抗JPEG压缩方面是健壮的。

我们就选择在JPEG压缩算法中它们的量化值一样的那些DCT系数。

根据表2.1，系数(4,1)和(3,2)，或者(1,2)和(3,0)是比较好的。

编码方法：若块Bi (u1,v1) ＞Bi(u2,v2) 就编码为“1”，否则编码为“0”。