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湖南涉外经济学院毕业设计（论文）题目DWT域数字图像水印技术的研究与实现作者学部电气与信息工程学部专业通信工程学号指导教师黄彩云二〇一一年五月十日湖南涉外经济学院毕业设计（论文）任务书电气与信息工程学部通信工程系系（教研室）主任:（签名） 2010 年 12 月 18 日学生姓名: 学号: 专业: 通信工程1 设计（论文）题目及专题： DWT域数字图像水印技术的研究与实现2 学生设计（论文）时间：自 2011 年 1 月 8 日开始至 2011 年 4 月 25 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：[1] 陈武凡.小波分析及其在图像处理中的应用[J].科学出版社,2002, [2] 何东健.数字图像处理[J].西安电子科技大学出版社,2003，[3] 陈书海，傅录祥.实用数字图像处理[J].科学出版社,2005. [4] 陈桂明.应用MATLAB语言处理数字信号与数字图像[J].北京科学出版社,2000. [5] 汪小帆,戴跃伟,茅耀斌.信息隐藏技术方法与应用[J].北京机械工业出版社,2001.4 设计（论文）应完成的主要内容：就对目前数字水印技术的发展状况，包括数字水印的基本特征及分类，数字水印处理系统的基本框架以及目前的一些主要算法进行了论述。
最后围绕数字水印的两个最重要的特点——隐蔽性和鲁棒性进行考虑，设计并实现了一个完整的水印系统。
5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：(1) 撰写设计报告；(2) 设计报告要求字数达2万字，提供电子版和文字版；(3) 设计报告包括目录、中英文摘要、关键词、方案选择及确定、技术要求、设计过程及参数计算、软件流程图及源程序、调试方法及步骤、小结等；(4) 提供电路原理图，要求用A0或A1图纸描绘。
6 发题时间： 2010 年 12 月 18 日指导教师：（签名）学生：（签名）湖南涉外经济学院毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：江堃学号： 200703402205 班级：通信工程0702 题目：DWT域数字图像水印技术的研究与实现提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：摘要随着计算网络和多媒体技术的快速发展，特别是Internet的普及，信息安全问题日益突出。
文献综述1. 课题背景随着网络和多媒体技术的快速发展,信息的使用和广泛传播已成为日常生活的重要组成部分之一。
在信息技术给人们带来方便快捷的同时,一些重要信息的盗取和破坏，对社会造成了严重的损失和一定的影响。
如何保证信息在使用和传播中能够更加安全,这就成为信息安全领域的一个重要研究课题。
传统的信息安全解决方案是将秘密信息进行加密,通过加密算法对重要信息进行保护,但是计算机的运算和处理能力日益增强,对加密算法进行强力破解已成为可能。
因此寻找一种新兴的信息安全技术已迫在眉睫。
信息隐藏技术的出现，改变了以往信息使用和传播的安全技术的思想,它与传统的加密技术相比,通过隐秘通信的方式，隐藏通信双方以及重要的信息。
简单的说,就是根据人类视觉和听觉系统对多媒体信息的感觉冗余,将秘密信息通过隐藏算法嵌入到此冗余中,从而达到隐藏的目的,嵌入信息后的多媒体与原始多媒体,人类一般是无法分辨的。
此技术在通信过程中使攻击者无从下手,因为他感觉不到秘密信息的存在,更不用说盗取或破坏秘密信息了。
2. 研究目的与现状2.1.研究目的和意义随着网络的发展，信息传递更加快捷方便，信息安全受到人们的高度重视。
在信息技术给人们带来方便快捷的同时,一些重要信息的盗取和破坏，对社会造成了严重的损失和一定的影响。
为了确保信息传输的安全性，通过隐藏算法或技术，对重要信息进行保护。
在通信过程中，让攻击者感觉不到信息的存在，使他无法对隐藏了的重要信息下手，从而保护信息，保证了信息的安全性。
本课题主要研究通过掌握人类视觉系统(HVS，Human visual system)的特性及对图像隐藏技术的要求,研究已有的图像隐藏技术并分析其优缺点，优化已有的技术并使之实现。
2.2.研究现状与存在的问题信息隐藏学科主要有两大分支：信息隐秘和数字水印。
信息隐秘主要用于重要信息的秘密传输,通信的安全性和隐秘性是关键。
而数字水印主要用于产权保护,将产权信息嵌入载体对象,此过程需要较强的鲁棒性和不可见性[1]。
基于图像处理的信息隐藏技术研究与改进现代社会信息的传递方式日益多样化和便捷化，人们常常需要通过网络或者其他途径传递一些敏感的信息，例如个人隐私、商业秘密等。
然而，为了保证信息的安全性和隐私性，人们需要采用一些加密和隐藏技术来保护信息免受未经授权的访问。
基于图像处理的信息隐藏技术是一种常见且有效的信息保护方式之一。
它通过将需要隐藏的信息嵌入到数字图像中，使得只有授权人员才能从图像中提取出相关的隐藏信息。
在过去的几十年里，学术界和工业界对该领域进行了广泛的研究和实践，并取得了一些显著的成果。
然而，目前的图像处理信息隐藏技术仍然存在一些问题和挑战，需要进一步研究和改进。
首先，当前的信息隐藏技术在嵌入和提取的过程中会对图像的质量产生一定的损失。
虽然这种损失对一般图像来说可能并不明显，但是对于一些特殊的应用场景，例如医学影像和航空图像等，要求图像的质量和清晰度非常高，因此需要改进现有的信息隐藏算法，减少对图像质量的影响。
其次，目前的信息隐藏技术在隐藏的容量和安全性之间存在一定的平衡问题。
一方面，为了能够隐藏更多的信息，算法需要增加隐藏容量，但是增加隐藏容量可能会降低信息的安全性。
另一方面，在追求更高的安全性时，隐藏容量可能会减小，限制了实际应用的效果。
因此，研究人员需要在隐藏容量和安全性之间寻找一个平衡点，为不同应用场景提供最优的解决方案。
另外，当前的信息隐藏技术在抵抗一些特定攻击手段方面还有一定的局限性。
例如，针对针对图像的压缩、裁剪、旋转等操作，隐藏的信息容易被破坏或者无法提取出来。
因此，研究人员需要进一步研究和改进信息隐藏算法，提高其在面对各种攻击手段时的鲁棒性和有效性。
此外，当前的信息隐藏技术还面临着一些可扩展性和实用性的挑战。
例如，对于大规模图像的处理以及实时性要求较高的应用场景，现有的信息隐藏算法可能需要更多的计算资源和时间成本，影响实际应用的效果和效率。
因此，研究人员需要设计更加高效和可扩展的信息隐藏算法，满足不同场景下的需求。
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。
![毕业设计毕业论文基于dct变换的图像信息隐藏技术[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/3a065a366137ee06eff918fc.png)
本科生毕业设计基于DCT变换的图像信息隐藏技术独创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成果。
除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。
与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。
签名：年月日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文（设计）的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。
本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。
本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）：签名：年月日指导教师签名：年月日摘要随着因特网和多媒体技术的飞速发展，多媒体信息的交流日益广泛，信息技术给人们的生活带来了很大的便利，但是由此引发的安全问题也越来越严重。
信息隐藏技术是20世纪90年代中后期发展起来的信息安全领域的一门新兴交叉学科，是信息安全领域的一个重要分支，现已成为信息技术领域的一大研究热点。
本文主要研究以数字图像为载体的信息隐藏技术。
本文的主要内容如下：（1）首先对信息隐藏技术的概念、理论、特点及其发展历史和国内外现状进行分析和论述。
（2）对目前流行的信息隐藏的实现方法做了简介及比较。
（3）提出了一种具体的信息隐藏算法：离散余弦变换（DCT），是一种基于频域的图像水印技术，它的隐藏效果好，人眼几乎无法察觉与原始图像的区别。
关键词：图像；信息隐藏技术；数字水印技术；DCTAbstractWith rapid development of the Internet and the multimedia technology, the exchange of multimedia information increasingly widespread, the information technology is a big convenience to people's lives, but safety is sues arising more and more serious.Information Hiding technology developed in late 90s is a interdisciplinary of information security field, it is an important branch of information technology and has become a major research focus. This paper studies digital images as carriers of information hiding technology.The main contents are as follows:(1)First of all, give the concept, theories, characteristics and development history and current situation analysis and discussion of information hiding technology.(2)Make introduction and comparison of implementation of the current popular methods of information hiding.(3)Proposed a specific algorithm of information hiding: discrete cosine transform(DCT),is based on frequency domain image watermark technology, it has good hidden effect, the discrimination to original image is almost unobservable to human eyes.Keywords: Image; Information hiding; Digital Watermark; DCT目录1 绪论 (1)引言 (1)信息隐藏的国内外研究现状 (1)信息隐藏的应用领域 (1)本文的主要内容、构成及研究方法 (2)2 信息隐藏技术综述 (3)信息隐藏技术的概念和特点 (3)信息隐藏技术的基本概念 (3)信息隐藏技术的特点 (3)信息隐藏的主要方法技术 (4)数字水印 (4)隐写术 (4) (5)版权标识 (5)信息隐藏技术的研究方法 (5)本章小结 (6)3 基于图像的信息隐藏方法概述 (6)数字水印概述 (6)数字水印的基本原理和模型 (6)数字水印的特点 (7)数字水印的应用 (8)数字水印的经典算法 (9)空域嵌入数字水印算法 (9) (10)两种嵌入域算法的比较 (10)本章小结 (11)4 基于DCT系数的信息隐藏算法 (11)离散余弦DCT变换 (11)信息隐藏嵌入位置的选定 (12) (12)嵌入隐秘信息位置的选取 (13)基于DCT隐秘信息的嵌入算法研究 (14)基于DCT隐秘信息的提取算法 (14)仿真结果分析 (15)仿真实验结果 (15)算法性能分析 (16) (18)5 总结 (18)参考文献 (19)附录Ａ源程序 (20)致谢 (26)1 绪论引言随着数字技术的快速应用和互联网技术的普及，使人们的工作及生活得到了很大的便利。
图像信息隐藏技术与设计1 前言本章主要介绍信息隐藏技术的背景和研究意义、国内外信息隐藏技术研究现状，列举了本文的主要研究内容，最后给出了全文的结构安排。
1.1 信息隐藏技术的背景和研究意义二十世纪九十年代以来，网络信息技术在全世界范围内得到了迅猛发展，它极大地方便了人们之间的通信和交流。
借助于计算机网络所提供的强大的多媒体通信功能，人们可以方便、快速地将数字信息(数字音乐、图像、影视等方面的作品)传到世界各地，一份电子邮件可以在瞬息问传遍全球。
但同时计算机网络也成为犯罪集团、非法组织和有恶意的个人利用的工具。
从恶意传播计算机病毒，到非法入侵要害部门信息系统，窃取重要机密甚至使系统瘫痪；从计算机金融犯罪，到利用表面无害的多媒体资料传递隐蔽的有害信息等等，对计算机信息系统进行恶意攻击的手段可谓层出不穷。
因此，在全球联网的形势下，网络信息安全非常重要，一个国家信息系统的失控和崩溃将导致整个国家经济瘫痪，进而影响到国家安全。
各国政府和信息产业部门都非常重视网络信息安全的研究和应用。
密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一，是基于香农信息论及其密码学理论的技术，一般采用将明文加密成密文的秘密密钥系统或者公开密钥系统，其保护方式都是控制文件的存取，即将文件加密成密文，使非法用户不能解读。
但加密技术主要适用于文本的加密，而对音频、视频、图像等多媒体数据类型来说，由于它们的数据量往往很大，如何对超大数据量的多媒体数据进行有效的加、解密仍是一个难题。
而且信息加密是利用随机性来对抗密码攻击的，密文的随机性同时也暴露了消息的重要性，即使密码的强度足以使攻击者无法破解出明文，但他仍有足够的手段来对其进行破坏，使得合法的接收者也无法阅读信息内容。
随着计算机性能的大幅度提高，软硬件技术的迅速发展，加密算法的安全性受到了严重挑战。
由于加密技术的局限性，最近十几年以来，一种新的信息安全技术——信息隐藏技术(Information Hiding)迅速地发展起来。
基于图像的信息隐藏与隐写术技术研究的开题报告一、选题背景：随着数字化时代的到来，信息安全问题变得尤为重要。
信息隐写术技术为信息安全提供了一种有效的解决方案。
基于图像的信息隐藏是其中的一种技术，其具有覆盖范围广、数据量大等优点。
因此，本文选取基于图像的信息隐藏与隐写术技术为研究对象，以期能够提高信息安全水平。
二、研究内容：本文将重点关注以下几点：1. 基于图像的信息隐藏技术的概述：介绍基于图像隐写术技术的相关基本概念和发展现状。
包括比较常用的一些方法和技术，如LSB算法、F3算法、PVD算法等。
2. 隐写术技术的原理：阐述使用隐写术技术实现信息隐藏的原理。
重点关注常用的隐写方法和模型，解释它们的原理和实现过程。
3. 基于图像的信息隐藏技术的评价：对比和评价各种基于图像的信息隐藏技术的优缺点，为读者提供参考。
4. 基于图像的信息隐藏技术在实际应用中的应用：介绍基于图像的信息隐藏技术在实际应用中的应用，尤其是在数字版权保护、信息安全等方面的应用。
三、研究方法：本文主要采用文献资料法，对相关图像信息隐藏技术及其实现原理、应用方向和现状进行梳理和总结。
同时，采用模拟实验进行实际验证和分析。
四、研究意义：本文的研究意义在于：1. 提高基于图像的信息隐藏技术在信息安全领域的应用水平。
2. 加深人们对隐写术技术的理解和认识，促进网络信息安全的普及。
3. 为相关领域的科研人员提供指导和参考，丰富和拓展相关领域的研究方向。
以上是本文的开题报告，对于相关领域的人士可以提供一些研究思路和借鉴。
本科毕业论文（设计）题目:基于DCT变换的图像信息隐藏技术目录1：引言31．1：图像信息压缩、隐藏技术研究背景和研究意义3 2．1：信息隐藏的发展历程以与国外研究现状4 1．3：本论文研究容61．4：论文结构、容介绍72：图像的分块DCT变换72．1：图像信息隐藏技术的综述、分类72．2：离散余弦变换（DCT变换）图像信息隐藏8 2．3：离散余弦变换（DCT）的定义82. 4: 图像的DCT变换83：系统的实现103．1：图像信息隐藏系统的介绍103．2：各个模块功能的实现以与它们的部分说明103．2.1：图像的显示113．2.2：图像的分块DCT变换113．2.3：DCT分块系数的量化143．2.4：重要系数的分层编码163．2.5：图像信息隐藏（低位）193．2.6：隐藏图像的恢复203．2.6.1：提取隐藏图像隐藏位203．2.6.2：恢复隐藏图像系数213．2.6.3：反量化223．2.6.4：分块逆DCT变换224．：运行结果234．1:隐藏效果234．2：提取隐藏图像效果255：结束语26[Abstract]29[keywords]29基于DCT变换的图像信息隐藏技术[摘要]论文主要实现了基于DCT变换的图像信息隐藏算法。
论文首先将待隐藏图像，进行8x8的分块，然后对8x8的分块图像进行DCT变换、量化以与重要系数的分层编码。
打开前景图像，选择前景图像的低位（最低位，次低位，倒数第3位，甚至倒数第4位），将已进行DCT变换、量化和分层编码后的压缩图像编码序列，嵌入其中。
嵌入的图像编码序列长度，由前景图像的大小以与恢复后的图像质量决定，一般取前景图像位平面位数的个数为宜。
恢复隐藏图像时，从隐藏图像的对应位中，取出图像DCT压缩编码序列，并做重要系统分层解码、反量化以与DCT反变换，最后恢复出被隐藏图像，并显示在屏幕上。
[关键词]DCT变换；图像；信息隐藏；量化；分层编码1：引言1．1：图像信息压缩、隐藏技术研究背景和研究意义图像信息隐藏技术的研究意义[10]信息技术飞速发展的今天，人们给予信息安全越来越多的关注。
lsb图像信息隐藏课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解图像信息隐藏的基本概念，掌握LSB（最低有效位）算法的原理和应用。
2. 学生能描述LSB算法在图像处理和信息安全领域的实际应用场景。
3. 学生能解释LSB算法中涉及的颜色空间转换、图像编码和解码过程。
技能目标：1. 学生能运用LSB算法实现简单的图像信息隐藏，具备基本的图像处理技能。
2. 学生能运用编程工具（如Python等）实现LSB算法，提高实际操作能力。
3. 学生能通过案例分析和实践，学会运用LSB算法解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对图像信息隐藏产生兴趣，提高对信息安全的认识和重视。
2. 学生通过小组合作完成任务，培养团队协作和沟通能力。
3. 学生在学习过程中，培养积极探索、勇于创新的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为信息技术课程，旨在让学生了解图像信息隐藏的基本原理和方法，提高信息安全意识。
2. 学生特点：学生为初中生，对新鲜事物充满好奇，具备一定的编程基础和图像处理知识。
3. 教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性，培养实际操作能力和创新精神。
二、教学内容1. 图像信息隐藏概述：介绍图像信息隐藏的基本概念、分类和应用场景，使学生了解LSB算法在图像信息隐藏中的地位和作用。
- 教材章节：第3章 图像信息隐藏技术- 内容：3.1 节 图像信息隐藏的概念及分类；3.2 节 LSB算法简介2. LSB算法原理：讲解LSB算法的基本原理，包括颜色空间转换、图像编码和解码过程。
- 教材章节：第3章 图像信息隐藏技术- 内容：3.3 节 LSB算法原理；3.4 节 颜色空间转换3. LSB算法实现与应用：分析LSB算法在实际应用中的优势和局限，并通过案例讲解其实现过程。
- 教材章节：第3章 图像信息隐藏技术- 内容：3.5 节 LSB算法实现与应用；3.6 节 LSB算法的优势与局限4. 实践操作：安排学生进行LSB算法的实践操作，包括使用编程工具实现LSB 算法、分析实际案例等。
引言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。
信息隐藏的方法有很多种，基于图象的信息隐藏检测技术是隐写分析技术的基础，对于保障网络信息安全和提高信息隐藏算法的安全性具有重要意义。
最低有效位算法LSB（Least significant bit）是一种简单而通用的信息隐藏方法，大部分的多媒体文件（如图像、音频和视频文件等）都可作为LSB算法中的载体。
本文讨论以图像为载体的LSB隐藏算法。
第一章绪论1.1 信息隐藏技术的来源随着互联网的迅速发展，网上提供服务越来越丰富，人们如今可以通过因特网发布自己的作品、重要信息和进行网络贸易等，但是随之而出现的问题也十分严重：如作品侵权更加容易，篡改也更加方便。
计算机和通信网技术的发展与普及，数字音像制品以及其他电子出版物的传播和交易变得越来越便捷，但随之而来的侵权盗版活动也呈日益猖獗之势。
因此如何既充分利用因特网的便利，又能有效地保护知识产权，已受到人们的高度重视。
信息隐藏技术作为网络安全技术的一个重要新兴课题，内容涉及数据隐藏、保密通信、密码学等相关学科领域，作为隐蔽通信和知识产权保护等的主要手段，正得到广泛的研究与应用。
为了打击犯罪，一方面要通过立法来加强对知识产权的保护，另一方面必须要有先进的技术手段来保障法律的实施。
信息隐藏技术以其特有的优势，引起了人们的好奇和关注。
人们首先想到的就是在数字产品中藏入版权信息和产品序列号，某件数字产品中的版权信息表示版权的所有者，它可以作为侵权诉讼中的证据，而为每件产品编配的唯一产品序列号可以用来识别购买者，从而为追查盗版者提供线索。
此外，保密通信、电子商务以及国家安全等方面的应用需求也推动了信息隐藏研究工作的开展。
中国自古就有这样的谚语，叫做“耳听是虚，眼见为实”，“百闻不如一见”，英语中也有“Seeing is believing”的说法。
这些都表明人们往往过分相信自己的眼睛，而这正是信息隐藏技术得以存在和发展的重要基础，在这一研究领域，大量事实告诉人们：眼见不一定为实！1.2信息隐藏技术的发展1.2.1历史上的隐写术现代信息隐藏技术是由古老的隐写术(Steganography)发展而来的，隐写术一词来源于希腊语，其对应的英文意思是“Covered writing”。
基于数字图像的信息隐藏系统研究与设计作者：盛晓亮等来源：《数字技术与应用》2015年第05期摘要：目前，基于数字图像的信息隐藏技术现有理论仅集中在算法的研究，问题使得算法设计和性能局限在对应用技术本身的研究和创新，缺乏全面的系统考虑。
本文以算法性能和复杂度为目标基础，对影响因素进行收集、分析和归类，提出一套完整的基于数字图像的信息隐藏系统。
首先，给出基于两个子系统和9个功能模块的基于数字图像的信息隐藏系统，给出了完整的系统结构；其次，给出信息隐藏系统各个模块的理论基础和功能设置；最后，对预处理子系统中模块之间存在的相互制约和影响关系进行了说明。
信息隐藏系统的提出为信息隐藏技术，尤其是算法设计提供了理论基础。
关键词：信息安全信息隐藏技术信息隐藏系统中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）05-0000-00Abstract： The existing theory of Information Hiding techniques based on digital image only focus on the algorithm research ， which makes the design and performance of algorithm be limited to the research of application of the technology itself and the innovation， without a comprehensive system. This paper， collect， analyze and classify the influencing factors， based on the performance and complexity of the algorithm as the goal， and put forward a set of Information Hiding system based on digital image . Firstly， an Information Hiding system based on two sub-systems and nine functional modules is constructed. Secondly， function setting and theory basis of each module of the Information Hiding system are brought forward. Finally， mutual restriction and effect relation between modules of pre-treatment system are detailed. Information Hiding system is proposed that provides a theoretical foundation for Information Hiding techniques； especially， for algorithm design.Key words： information security； information hiding techniques； information hiding system基于数字图像的信息隐藏技术是一项复杂的系统工作，但现有理论[1]主要集中在算法的研究方面，关于信息隐藏系统的研究很少。
基于数字图像的信息隐藏系统研究与设计数字图像信息隐藏技术是现代信息技术领域的研究热点之一，它是通过在数字图像中嵌入一定量的信息，使得这些信息对于未经过合法授权的用户是不可见的。
数字图像信息隐藏技术主要包括图像隐写术和图像加密术两种方法。
1. 图像隐写术图像隐写术是一种通过改变图像像素值、色彩和图像结构等方式将秘密信息嵌入到图像中的技术。
具体来说，图像隐写术可以分为空域隐写和频域隐写两种方式。
空域隐写通常是通过修改像素点值的方式进行，而频域隐写则是通过对图像的傅里叶变换进行修改实现的。
2. 图像加密术图像加密术是一种通过对图像进行加密，从而达到保护图像信息不被非法获取的目的。
常用图像加密算法有对称密钥算法和非对称密钥算法。
其中对称密钥算法可以通过一个密钥对图像进行加密和解密，而非对称密钥算法则需要一对公钥和私钥才可以进行加密和解密操作。
在数字图像信息隐藏系统的设计中，需要考虑以下几个因素：1. 隐写容量和安全性隐写容量和安全性是数字图像信息隐藏系统中最重要的两个因素。
隐写容量指的是系统能够嵌入的秘密信息量大小，而安全性则是系统对于未经过合法授权的用户对秘密信息的保护程度。
因此，在系统设计中需要权衡隐写容量和安全性之间的关系，找到最适合的折中方案。
2. 算法选用系统中的算法选用也是一个重要的因素。
选择适合的隐写或加密算法对于系统的有效性和安全性都十分重要。
常用的图像隐写术算法有LSB、随机嵌入和稀疏编码等，而图像加密术则有AES、DES等。
在算法选择时需要考虑算法的安全性、复杂度和效果等因素。
3. 物理实现最后，数字图像信息隐藏系统的物理实现也需要考虑。
在实际应用中，系统往往需要在不同的平台和设备上运行，这需要在系统设计时考虑到各种条件，包括算法的优化、数据传输的效率和实时性等。
综上所述，数字图像信息隐藏系统的研究与设计需要综合考虑隐写容量、安全性、算法选用和物理实现等方面的因素，才能保证系统的有效性和可行性，并达到合理、高效的信息隐藏效果。
lsb图像信息隐藏课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习LSB图像信息隐藏技术，使学生掌握数字图像处理的基本原理，了解LSB隐写技术的实现方法，培养学生运用信息隐藏技术进行图像信息安全的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解数字图像的基本概念，包括图像的表示、图像文件格式等。
（2）掌握LSB隐写技术的基本原理，了解其在本课程中的应用。
（3）熟悉图像加密和信息隐藏的基本方法，了解当前研究热点和发展趋势。
2.技能目标：（1）能够运用LSB隐写技术对图像进行信息隐藏。
（2）能够使用相关工具和软件进行图像处理和信息提取。
（3）具备分析图像信息隐藏效果的能力，能够针对不同场景提出优化策略。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对图像信息安全的重视，提高信息安全意识。
（2）培养学生勇于探索、创新的精神，激发对信息技术领域的兴趣。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字图像基础：包括图像的表示、图像文件格式、图像处理基本概念等。
2.LSB隐写技术：介绍LSB隐写技术的原理、实现方法及其在图像信息隐藏中的应用。
3.图像加密与隐藏方法：介绍常见的图像加密和信息隐藏方法，包括对称加密、非对称加密、混沌加密等。
4.图像信息隐藏工具与技术：介绍当前常用的图像信息隐藏工具，如StegTool、Invisible Secrets等，以及如何使用这些工具进行图像信息隐藏和提取。
5.图像信息隐藏效果分析与优化：分析图像信息隐藏的效果，针对不同场景提出优化策略。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：教师讲解图像信息安全的基本概念、原理和方法。
2.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解图像信息隐藏技术的应用。
3.实验法：让学生动手实践，使用相关工具和软件进行图像信息隐藏和提取。
4.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验，互相促进。
四、教学资源为实现课程目标，我们将使用以下教学资源：1.教材：《数字图像处理》、《信息安全原理与实践》等。
信息隐藏毕业设计嘿，朋友们！今天咱就来聊聊信息隐藏毕业设计这个有意思的事儿。
你说信息隐藏像不像一个神秘的魔术师呀？它能把重要的信息巧妙地变没，藏在一个看似普通的地方，让别人很难发现。
这可真是个神奇的本事！想象一下，你有一些特别重要、特别私密的信息，就像你最宝贝的秘密。
你肯定不想让随便什么人都能找到它们吧？这时候信息隐藏就派上用场啦！它就像是给你的秘密穿上了一件隐形的斗篷，让别人就算瞪大了眼睛也看不到。
在做信息隐藏毕业设计的时候啊，那可得好好动动脑筋。
就好像搭积木一样，要一块一块仔细地放，才能搭出一个漂亮又稳固的城堡。
你得考虑用什么方法来隐藏信息，怎么让它藏得更深更隐蔽。
是把信息藏在图片里呢，还是藏在一段声音里？这可都是要好好琢磨的。
而且啊，这可不是一件容易的事儿哦！就像你要偷偷把一颗糖果藏起来，还不能让别人发现，得多难呀！你得想各种巧妙的办法，既要让信息藏得好好的，又不能影响到原来的东西。
比如说，要是把信息藏在图片里，可不能让图片变得怪怪的，不然别人一下子就发现不对劲啦。
做这个毕业设计，还得有足够的耐心。
有时候可能试了好多种方法都不行，就像你找东西怎么找也找不到一样，让人着急上火。
可别灰心呀，要相信自己一定能找到那个最合适的办法。
还有哦，细节决定成败！一个小小的疏忽可能就会让你的信息隐藏大计功亏一篑。
就好像走钢丝一样，稍微不注意就会掉下来。
所以每一个步骤都要认真对待，不能马虎。
咱再说说创新吧。
信息隐藏也需要创新呀！不能老是用那些老套的办法，得想出一些别人想不到的点子。
这就像写作文一样，要有新意才能吸引人嘛。
总之呢，信息隐藏毕业设计是一个充满挑战又特别有趣的事情。
它就像一个大宝藏，等着你去挖掘、去探索。
只要你用心去做，肯定能做出让自己骄傲的成果来。
加油吧，朋友们！让我们一起在信息隐藏的世界里大显身手，创造出属于我们自己的精彩！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
本科毕业设计论文图像信息隐藏算法研究目录第一章引言 (1)第二章信息隐藏技术概述 (1)2.1信息隐藏技术的基本概念 (1)2.2信息隐藏技术的研究现状 (2)2.3信息隐藏的基本原理和模型 (3)2.3.1信息隐藏的基本原理 (3)2.3.2信息隐藏的一般模型 (3)2.4信息隐藏技术的分类 (4)2.5信息隐藏技术的应用 (6)2.5.1保密通信 (6)2.5.2所有权认定和版权保护 (6)2.5.3商务活动中的票据防伪 (6)2.5.4数据完整性保护 (7)2.5.5隐含标注 (7)2.6信息隐藏技术特点 (8)第三章数字图像信息隐藏技术 (9)3.1图像和数字图像 (9)3.1.1图像及其分类 (10)3.1.2数字图像及表示 (10)3.1.3常见图像格式简介 (11)3.2图像质量的评价 (12)3.2.1主观质量评价 (13)3.2.2客观质量评价 (13)3.3 图像信息隐藏技术算法介绍 (14)3.3.1空域算法 (14)3.3.2 Patchwork算法 (15)3.3.3频域算法 (15)3.3.4压缩域算法 (15)3.3.5NEC算法 (15)3.3.6生理模型算法 (16)3.4图像信息隐藏技术的性能指标 (16)3.5数字图像信息隐藏的几个概念 (17)第四章基于LSB的数字图像隐藏算法 (17)4.1BMP文件结构分析 (17)4.1.1文件的标头 (18)4.1.2BMP信息标头 (18)4.1.3图像数据 (19)4.2 LSB信息隐藏算法 (20)4.2.1传统LSB信息隐藏算法 (20)4.2.2改进的LSB信息隐藏算法 (22)4.2.3实验结果及分析 (23)第五章置乱技术的信息隐藏算法 (25)5.1图像置乱方法介绍 (25)5.1.1交换模板形状的图像置乱算法 (25)5.1.2 图像的幻方变换 (25)5.1.3 图像的Hash置乱 (26)5.2 约瑟夫环图像置乱算法 (26)5.2.1约瑟夫环遍历问题 (26)5.2.2约瑟夫环图像置乱 (27)5.3约瑟夫环图像置乱算法在信息隐藏中的应用 (28)5.3.1离散余弦变换 (28)5.3.2约瑟夫环图像置乱算法和离散余弦变换进行信息隐藏 (29)5.3.3 实验结果及分析 (32)第六章结束语 (33)致谢 (32)参考文献 (32)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
《信息隐藏与伪装》课程设计要求：
1、课程设计内容及要求：
（1）基于DCT域的信息隐藏算法
要求以miss.bmp为载体图像，测试过程中隐藏信息分别取20个英文字母的文档及10个中文汉字的文档。
测试结果分析中需要对算法中的alpha 值做讨论，alpha值分别取0,0.01,0.05，0.1,0.3,0.5,0.8,1。
讨论中需要给出隐藏后的结果图与原图的比较，信息提取的结果，并作出简要说明。
（2）基于LSB的随机位图像信息隐藏要求以自己的照片（灰度图像）为载体，以自己的指纹二值图像为被隐藏图像，采用基于LSB的随机位信息隐藏方法，实现图像隐藏。
给出隐藏后的结果图像与原图像的比较，并实现图像信息的提取。
2、课程论文书写规范（格式要求见后面）（1）封面（见后面）
（2）题目：《信息隐藏与伪装》课程设计（3）作者姓名，作者信息
（4）正文：算法描述、素材准备及预处理、程序代码、结果分析。
（5）思考题：信息隐藏技术的发展；数字水印技术的基本原理及分类；数字水印与隐写术的区别。
（6）小结
课程设计
题目《信息隐藏与伪装》课程设计
姓名
学号
院系
专业
二Ｏ一Ｏ年六月二十日。
1 前言本章主要介绍信息隐藏技术的背景和研究意义、国内外信息隐藏技术研究现状，列举了本文的主要研究内容，最后给出了全文的结构安排。
1.1 信息隐藏技术的背景和研究意义二十世纪九十年代以来，网络信息技术在全世界范围内得到了迅猛发展，它极大地方便了人们之间的通信和交流。
借助于计算机网络所提供的强大的多媒体通信功能，人们可以方便、快速地将数字信息(数字音乐、图像、影视等方面的作品)传到世界各地，一份电子邮件可以在瞬息问传遍全球。
但同时计算机网络也成为犯罪集团、非法组织和有恶意的个人利用的工具。
从恶意传播计算机病毒，到非法入侵要害部门信息系统，窃取重要机密甚至使系统瘫痪；从计算机金融犯罪，到利用表面无害的多媒体资料传递隐蔽的有害信息等等，对计算机信息系统进行恶意攻击的手段可谓层出不穷。
因此，在全球联网的形势下，网络信息安全非常重要，一个国家信息系统的失控和崩溃将导致整个国家经济瘫痪，进而影响到国家安全。
各国政府和信息产业部门都非常重视网络信息安全的研究和应用。
密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一，是基于香农信息论及其密码学理论的技术，一般采用将明文加密成密文的秘密密钥系统或者公开密钥系统，其保护方式都是控制文件的存取，即将文件加密成密文，使非法用户不能解读。
但加密技术主要适用于文本的加密，而对音频、视频、图像等多媒体数据类型来说，由于它们的数据量往往很大，如何对超大数据量的多媒体数据进行有效的加、解密仍是一个难题。
而且信息加密是利用随机性来对抗密码攻击的，密文的随机性同时也暴露了消息的重要性，即使密码的强度足以使攻击者无法破解出明文，但他仍有足够的手段来对其进行破坏，使得合法的接收者也无法阅读信息内容。
随着计算机性能的大幅度提高，软硬件技术的迅速发展，加密算法的安全性受到了严重挑战。
由于加密技术的局限性，最近十几年以来，一种新的信息安全技术——信息隐藏技术(Information Hiding)迅速地发展起来。
信息隐藏的渊源可以追溯到古希腊的隐形技术(Steganography)，其希腊文的字面意思是“掩饰性地写”，也就是把一种信息隐藏于另一种信息中。
数字化产品的出现，给这些古老的思想赋于了新的表达方式：将机密信息嵌入到公开的图像、视频、语音及文本文件等载体信息中，然后通过公开信息的传输来传递机密信息。
对加密通信而言，可能的监测者或非法拦截者可通过截取密文，并对其进行破译，或将密文进行破坏后再发送，从而影响机密信息的安全：但对信息隐藏而言，可能的监测者或非法拦截者难以从公开信息中判断机密信息是否存在，难以截获机密信息，从而保证机密信息的安全。
为了增加破译的难度，还可以把加密技术和隐藏技术相结合，即先对待嵌入对象进行加密得到密文，再把密文隐藏到载体对象中，最后通过载体的传输来传递机密信息，达到藏匿消息的目的。
信息隐藏技术在保密通信、版权保护等领域中都具有广泛的应用价值，根据不同的应用背景，信息隐藏技术可以分为隐写术(Steganography)和数字水印(Digital Watermarking)两个重要分支。
数字水印主要是为了保护知识产权，通过在原始媒体数据中嵌入信息来证实该媒体的所有权归属。
数字水印的主要目的不是限制对媒体的访问，而是确保媒体中的水印不被篡改或消除。
因此稳健性是数字水印的最基本要求之一。
数字水印的稳健性是指水印图像经过一些常见的改变后，水印仍具有较好的可检测性。
这些改变包括常见的图像处理(如数据压缩、低通滤波、图像增强、一次抽样、二次量化和D／A 转换等)、几何变换和几何失真(如裁剪、尺度拉伸、平移、旋转、扭曲等)、噪声干扰、多重水印(multiple watermarking)的重叠等。
对不同的应用场合，要求有不同的稳健性。
需要指出的是，存在另一种与稳健水印性质相反的水印，称为易损水印(fragile watermarks)，它们被用来证实原始媒体是否被改变过。
稳健性在整个水印系统设计中具有非常重要的分量，这也是将隐写术和数字水印区别对待的原因之一。
隐写术主要考虑的是安全性(即统计特性上无法检测隐密信息的存在)和嵌入容量，不可见性等。
信息隐藏技术的发展，为社会提供一种新的隐蔽通信手段的同时也带来了新的威胁。
高度发达的计算机网络使得通过互联网进行信息共享和交流变得非常普遍和容易。
信息隐藏技术的研究在信息安全领域中具有重要的地位，它对于军事、情报、国家安全方面的重要意义不言而喻。
它包括了数字隐写与隐写分析两个方面。
一方面要以尽可能隐蔽的方式将信息深藏于浩如烟海的数字多媒体信号中，毫不引起对方的怀疑而达到隐蔽通信的目的；另一方则要以各种手段检测可疑信息的存在，寻找敌对隐蔽通信的信源，阻断隐蔽通信的信道。
设计高度安全的隐写方法是一项富于挑战性的课题，而对隐写的准确性分析往往比隐写本身更加困难。
数字隐写与隐写分析的交互发展正方兴未艾，成为互联网时代信息战技术的一个新课题。
信息网络上的攻防技术水平将反映一个国家的科技水平和防范意识。
1.2 本课题国内外研究现状出于对知识产权保护和信息安全的需求，上世纪90年代以来，国内外开始对信息隐藏技术投入了大量的关注和研究。
为了便于学术交流，1996年5月，国际第一届信息隐藏学术讨论会(International Information Hiding Workshop，mw)在英国剑桥牛顿研究所召开，对信息隐藏的部分英文术语和学科分支进行了统一和规定，标志着一门新兴的交叉学科——信息隐藏学[]2的正式诞生。
1998年，美国政府报告中出现了第一份有关图像数据隐藏的报告。
目前，己支持或开展信息隐藏研究的机构既有政府部门，也有大学和知名企业。
从公开发表的文献看，国际上在信息隐藏方面的研究已经取得了一定的成绩。
从1996年以后提出了一些成功的隐写方法，还出现了一些隐写工具。
适用的技术包括将LSB 嵌入法[]11直接用于图像的像素、颜色指数、变换系数，结合JPEG和MP3编写的隐写，应用扩频技术的隐写法等。
近年来还出现了许多其它方法，例如基于小波变换[]3的有损压缩嵌入技术，具有抗压缩的能力；通过修改量化表嵌入数据，在提高嵌入量的同时能达到很高的隐蔽性。
一些隐写算法被开发成工具，其中有数以百计的隐写软件可在互联网上获得。
对隐写分析的研究也取得了不少的进展。
己发表的成果包括面向JPEG图像隐写、LSB嵌入、调色板图像等隐写分析法。
近年来的一些研究成果包括Memon等基于图像和音频质量测度的隐写检测技术，以及Westfeld针对MP3Steg等几种隐写算法进行的低嵌入量隐写分析。
隐写的安全性一直是研究者关注的重要问题。
一些隐写分析方法要求无限的计算能力和关于载体的详细统计知识，这往往不现实，于是人们提出了实用的隐写安全性概念。
最多可嵌入多少信息而不会导致统计可检测性是另一个重要问题。
针对LSB嵌入法和基于压缩图像的隐写，结合安全性考虑等作了理论分析。
在国内，以数字水印[]1为代表的信息隐藏技术虽然起步比较晚，但发展却十分迅速，己经有相当一批有实力的科研人员和机构投入到这一领域中。
1999年12月，我国信息安全领域的何德全、周仲义、蔡吉人与有关应用研究单位联合发起并组织召开第一届全国信息隐藏学术研讨会(CMW1999)。
CIHW己成为国内最具代表性的信息隐藏学术交流活动，至今已举行了六届全国会议。
第六届(CIHW20064)于2006年8月上旬在哈尔滨工业大学召开，聚集国内众多从事多媒体信息安全技术研究的专家学者，就多媒体信息安全技术及数字版权保护技术等领域的最新研究成果展开研讨，经42位专家评审，从近150篇论文中评审出78篇组成论文集，发表在哈尔滨工业大学学报增刊上。
此外，全国网络与信息安全技术研讨会(NETSEC)、中国可信计算与信息安全学术会议(CTCIS)、全国图像图形学学术会议(NCIG)等各类学术研讨会都涉及到信息隐藏。
各类研讨会总结、交流国内外近年来关于信息隐藏的先进技术和重大应用，研讨具有创新意义的研究方法、前沿动态及发展趋势。
所谓信息安全只有相对的意义，攻守双方在不断发展和变化中的矛盾统一，因而研究工作也在两个对立的方向展开。
在隐写方面，用小波交换和矢量量化等技术将原图像嵌入到像素的低位，使隐藏图像和原图像在视觉上难以分开，提取出来的恢复图像具有可接受的质量。
基于图像位平面复杂度估计和统计滤波实现隐蔽信息检测的技术则是国内学者在隐写分析方面较早发表的成果。
运用网络信息论中率失真及随机编码等理论对安全性限制下的隐写容量进行了研究。
信息隐藏技术的研究目前已经取得了很大进展，国际上先进的隐写技术现己能做到：使隐藏有其它信息的信息不但能经受人的感觉检测和仪器设备的检测，而且还能抵抗各种人为的蓄意攻击，但是隐写分析还处于起步探索阶段。
总的来说，信息隐藏技术尚未发展到完善实用的阶段，仍有不少技术性问题需要解决。
此外，信息隐藏技术发展到今天。
还没有找到自己的理论依据，没有形成理论体系。
目前，使用密码加密仍是网络上主要的信息安全传输手段，信息隐藏技术在理论研究、技术成熟度和实用性方面都无法与之相比，但它潜在的价值是无法估量的，随着研究的深入发展，它将在未来的信息安全体系中发挥重要的作用。
1.3 本文的主要研究内容、研究方法和结构安排信息隐藏技术使用的载体有图像、视频、语音及文本等数字媒体，包括数字隐写与隐写分析两个方面的内容，本文以使用最为广泛的数字图像作为研究对象，以基于数字图像的隐写方法作为研究内容。
文章介绍了信息隐藏技术的基本知识和图像信息隐藏的常用算法，像信息隐藏技术，并且运用MATLAB7.0进行大量的实验测试，对该方法的性能进行检验分析，表明该方法具有一定的优点。
本文内容主要如下：(1)信息隐藏技术的背景、研究意义，国内外研究现状，信息隐藏技术的基本原理，信息隐藏技术的术语和模型，信息隐藏系统的基本属性，信息隐藏技术的分支及其应用。
(2)数字图像处理的基本概念和知识，空域隐藏算法[]5，变换域隐藏算法[]6。
着重讨论了基于离散余弦变换[]9的图像信息隐藏算法及其应用。
2 信息隐藏技术概述信息隐藏技术作为一个新兴的研究领域，横跨数字信号处理、图像处理、语音处理、模式识别、数字通信、多媒体技术、密码学等多个学科。
它把一个有意义的信息(如含有版权信息的图像)通过某种嵌入算法隐藏到载体信息中，从而得到隐密载体，非法者不知道这个载体信息中是否隐藏了其它的信息，而且即使知道，也难以提取或去除隐藏的信息。
隐密载体通过信道到达接收方后，接收方通过检测器利用密钥从中恢复或检测出隐藏的秘密信息。
本章首先指出了信息隐藏技术的依据，通过与信息加密作比较，介绍了信息隐藏技术的基本原理，然后描述了信息隐藏技术的术语和模型、信息隐藏系统的基本属性，最后介绍了信息隐藏技术的分支及其实际应用。
