数字图像隐写分析——作业二
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数字图像隐写分析
基于LSB算法的图像信息隐藏与检测
学院名称 计算机科学与技术学院
专业班级
学生姓名
学号
指导教师
2016.05.01
基于LSB算法的图像信息隐藏与检测
摘要：LSB替换隐写基本思想是用嵌入的秘密信息取代载体图像的最低比特位，原来的的7个高位平面与替代秘密信息的最低位平面组合成含隐藏信息的新图形。文章首先简 数字图像隐写分析——作业二 2
单叙述了BMP位图文件的文件格式,然后根据24位真彩色BMP位图格式与显示方式的特殊性,直接改变图像中像素的最后一位值来嵌入秘密文件,提出了一种对文字信息进行加密的有效方案。
关键词：LSB，信息隐藏，信息安全，BMP位图
Image information hiding and detection based on LSB
algorithm
数字图像隐写分析——作业二 3
Abstract: LSB replacement steganography basic idea is to use the embedded secret
information to replace the image of the lowest bits, the original 7 high plane and the least
significant bit plane of alternative secret information into new graphics containing hidden
information.This paper simple describes the BMP file format of the bitmap file, and then
实验四 二值图像信息隐藏
一、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，读懂两种基于二值图像的信息隐藏方法，并自己设计另一种二值信息隐藏的方法。
二，实验环境
（1）Windows XP操作系统；
（2）MATLAB 7.2版本软件；
（3）二值图像文件。
三、实验原理
二值图像又称为单色图像或黑白图像，一般用1或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图像中黑白像素数量的比较来隐藏信息。
方法一：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像素的比例不一致时，为了达到希望的像素关系，则需要修改一些像素的颜色。
方法二：采用游程编码方法在二值图像中隐藏信息。秘密信息嵌入时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。
方法三：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。
四，实验步骤
下面以方法三为原理，进行实验。
1. 嵌入秘密信息
主要思想：首先将载体图像分块，块数为秘密信息的二进制码个数，分块大小为载体图像的长和宽分别除以块数；设定一个与图像块大小相同的密钥二值图像块，具体为一个8×8的数组，其中前4行全为1，后4行全为0；将载体图像块与密钥二值图像块进行“与”运算。经过运算后，参与统计的像素变为前4行。接下来统计“有效”像素黑白的个数，某个图像区域B中黑色像素的个数大于“有效”像素一半，则表示嵌入0；如果白色像素的个数大于“有效”像素一半，则表示嵌入1。但是当需要嵌入的比特与所选区域的黑白像素的比例不一致时，为了达到希望的像素关系，则需要修改一些像素的颜色。
第１Ｏ卷第１Ｏ期 软件导刊 Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｇｕｉｄｅ Ｖｏｌ １０ Ｎｏ １Ｏ Ｏｃｔ ２Ｏ１１
基于Ａｒｎｏ ｌ ｄ变换的二值图像算法
徐海波
（山东英才学院，山东济南２５０１０４）
摘 要：在数字水印方案中，单纯地用各种信息隐藏算法对秘密信息进行加密是不安全的，因为攻击者只要破解了加 密算法，就可能直接提取出秘密信息。针对这一点，提出在秘密信息隐藏之前，先对其进行置乱处理，使其失去本身 原有的面目，再隐藏到栽体申，以确保信息的安全性。以Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ变换和Ａｒｎｏｌｄ变换的实验结果阐述了数字图像置 乱方法在数字水印中的作用，并提了出一种利用Ａｒｎｏｌｄ反变换恢复图像的方法。 关键词：数字水印；图像置乱；Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ变换；Ａｒｎｏｌｄ变换；Ａｒｎｏｌｄ反变换
中图分类号：ＴＰ３１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—７８００（２０ｌ１）１０ ００６８—０３
０ 引言
在数字水印方案中，置乱技术是非常重要的。如果单
纯地用各种信息隐藏算法对秘密信息进行隐藏保密，那么
攻击者只要直接利用现有的各种信息提取算法对被截获
的数据进行穷举运算的话，就很有可能提取出秘密信息。
但如果在秘密数据隐藏之前，先对其进行置乱处理，使其 失去本身原有的面目，然后再隐藏到载体中，这样所要传
输的秘密信息就更安全了，即使攻击者将秘密数据从载体
中提取 来了，也无法分辫该数据到底隐藏着什么内容。
１ 数字图像置乱的目的
到目前为止，比较成熟的信息隐藏算法基本上都是以
图像作为载体的。图像置乱，顾名思义，就是把图像打乱， 隐藏原始罔像的真实内容。数字图像置乱和信息加密思
想类似，它主要是通过对数字图像的像素位置做变换来
“扰乱”图像，使其变得面目全非、杂乱无章，从而隐藏图像
所要表达的真实信息。图像置乱可以达到两个目的：
（１）加密处理。图像置乱变换是一种基于内容的图像
加密方法，与不知道密钥对已加密信息进行解密一样，倘 若不知道图像置乱所采用的算法，同样难以恢复原始图像
第３９卷第１期 ２０１１年１月 同济大学学报（自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＯＮＧＪＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ） Ｖ０１．３９ Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０１１
文章编号：０２５３—３７４Ｘ（２０１１）０１—０１１５—０６ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３—３７４ｘ．２０１１．０１．０２２
基于直方图对二值图像无损数据隐藏算法的改进
童学锋 ，侯海锋 ，宣国荣 ，施云庆
（１．同济大学电子与信息Ｔ程学院，上海２０１８０４；２．新泽西州工学院电气工程和计算机系，美国新泽西０７１０２）
摘要：提出一种改进基于游程编码和直方图对二值无损数据 隐藏算法的新方法．先对载体二值图像进行“与”操作或“异 或”操作的预处理，再利用基于游程编码的直方图对的二值 图像无损数据隐藏方法进行数据嵌入．实验表明，该方法在 嵌入容量和视觉效果都优于改进前的方法．
关键词：预处理；二值图像；无损数据隐藏；游程编码；直
方图对 中图分类号：ＴＰ ３９１．４１ 文献标识码：Ａ
Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ Ｂｉｎａｒｙ Ｉｍａｇｅ Ｄａｔａ
Ｈｉｄｉｎｇ ｂｙ Ｒｕｎ－ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ
Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ Ｐａｉｒ
ＴＯＮＧ Ｘｕｅｆｅｎｇ ，ＨＯＵ Ｉ－ｌａｉｆｅｎｇ ，ＸＵＡＮ Ｇｕｏｒｏｎｇ ，
ＳＨＩ Ｙｕｎｑｉｎｇ
（１．Ｃ０ｌｉｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎ￣ｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１８０４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ ０７１０２，ＵＳＡ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｎｏｖｅｌ ｍｅｔｈｏｄ ｗｈｉｃｈ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｔｈｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｂｉｎａｒｙ ｉｍａｇｅ ｄａｔａ ｈｉｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ ｕｓｉｎｇ ｒｕｎ—ｌｅｎｇｔｈ（ＲＬ）ｈｉｓｔｏｇｒａｍ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ
