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《信息隐藏技术》课程期末复习资料
《信息隐藏技术》课程讲稿章节目录：
第1章概论
什么是信息隐藏
信息隐藏的历史回顾
技术性的隐写术
语言学中的隐写术
分类和发展现状
伪装式保密通信
数字水印
信息隐藏算法性能指标
第2章基础知识
人类听觉特点
语音产生的过程及其声学特性
语音信号产生的数字模型
听觉系统和语音感知
语音信号的统计特性
语音的质量评价
人类视觉特点与图像质量评价
人类视觉特点
图像的质量评价
图像信号处理基础
图像的基本表示
常用图像处理方法
图像类型的相互转换
第3章信息隐藏基本原理
信息隐藏的概念
信息隐藏的分类
无密钥信息隐藏
私钥信息隐藏
公钥信息隐藏
信息隐藏的安全性
绝对安全性
秘密消息的检测
信息隐藏的鲁棒性
信息隐藏的通信模型
隐藏系统与通信系统的比较
信息隐藏通信模型分类
信息隐藏的应用
第4章音频信息隐藏
基本原理
音频信息隐藏
LSB音频隐藏算法
回声隐藏算法
简单扩频音频隐藏算法
扩展频谱技术。
信息隐藏的原理及应用1. 介绍信息隐藏是指在一个媒体中，对隐藏的信息进行保护或嵌入的一种技术。
这些隐藏的信息在人类肉眼或机器检测时是不可见的。
信息隐藏有着广泛的应用领域，从数字版权保护到隐写术，都离不开信息隐藏技术的支持。
本文将介绍信息隐藏的原理、应用和一些常见的信息隐藏技术。
2. 信息隐藏的原理信息隐藏的原理基于两个基本概念：隐写术和数字水印。
2.1 隐写术隐写术是一种将秘密信息嵌入到载体中的技术，使得外部观察者难以察觉到这些隐藏的信息的存在。
隐写术的基本原理是利用载体对信息的一些细微变化进行嵌入，例如在图像中修改像素值或在音频中调整音频强度。
这种细微变化对于人类观察来说是不可察觉的，但可以被特定的解码器或算法检测到。
2.2 数字水印数字水印是将一些信息嵌入到原始数据中，作为数据的一部分，并且能够在数据中传播、存储和检测。
数字水印的原理是将信息通过特定的算法进行编码和嵌入，在提取时通过解码和检测算法进行信息提取。
数字水印通常用于版权保护和认证等领域。
3. 信息隐藏的应用3.1 数字版权保护信息隐藏技术在数字版权保护中扮演着重要的角色。
数字媒体如音频、视频和图像可以经过修改和复制而丧失原始版权信息，因此需要使用信息隐藏技术来保护版权。
通过在数字媒体中嵌入数字水印，版权信息可以被有效地保护和追踪，即使经过多次复制和修改，也能够提取出原始的版权信息。
3.2 隐写术隐写术在信息隐藏领域应用广泛，它可以用于隐蔽交流、网络安全和情报领域等。
在隐蔽交流中，可以通过嵌入秘密信息的方式实现信息的传输，使得外部观察者难以察觉到信息的存在。
在网络安全中，隐写术可以用于识别恶意软件、防止数据泄露等方面。
在情报领域，隐写术可以用于隐藏情报信息的传输路径和内容，保护国家安全。
3.3 数字取证信息隐藏技术也被广泛应用于数字取证领域。
数字取证是指通过对数字媒体和电子设备进行分析，获取并保护相关的证据来支持司法调查。
信息隐藏技术可以帮助找到嫌疑人隐藏在数字媒体中的证据，如图像或音频中的隐藏图像或音频，以及文档中潜在的隐藏信息。
浅析信息隐藏作者：张姗姗来源：《科技资讯》2011年第25期摘要：本文从信息隐藏的基本原理出发，介绍了信息隐藏的分类及其应用，尤其是数字水印技术的应用。
关键词：信息安全信息隐藏数字水印加密中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2011)09(a)-0015-01随着计算机技术和互联网的发展，各种重要信息需要安全的传递，比如：政府信息、商务信息、个人隐私等，从而信息隐藏逐步受到重视。
信息隐藏是对信息存在本身以及信息存在位置加以隐藏，从而达到保密的效果，信息隐藏技术是有效地解决信息安全问题的重要手段之一。
1 信息隐藏的基本原理信息隐藏就是将保密信息隐藏于另一非保密载体中，以不引起检查者的注意。
这里的载体可以是图像、音频、视频，也可以是信道，甚至可以是某套编码体制或整个系统。
从狭义上看，信息隐藏就是将某一机密信息秘密隐藏于另一公开的信息中，然后通过公开信息的传输来传递机密信息。
信息隐藏的基本原理是[1]：若A打算秘密传递一些信息给B，A需要从一个随机消息源中随机选取一个无关紧要的消息c，当这个消息公开传递时，不会引起怀疑，称这个消息c为载体对象。
把需要秘密传递的信息m隐藏到载体对象c中，此时，载体对象c就变为伪装对象c＇。
秘密信息的嵌入过程需要密钥，此密钥称为伪装密钥。
载体对象是正常的，不会引起怀疑，伪装对象与载体对象无法区分，无论从感观上，还是从计算机的分析上，不可视通信的安全性取决于第三方有没有能力将载体对象和伪装对象区别开来，对伪装对象的正常处理，不应破坏隐藏的信息。
信息隐藏不同于传统的加密，因为其目的不在于限制正常的资料存取，而在于保证隐藏数据不被侵犯和发现。
另外，由于信息隐藏必须考虑隐藏的信息在经历各种环境、操作之后，仍需具有免遭破壞的能力；因此，信息隐藏技术必须考虑正常的信息操作所造成的威胁，使机密资料对正常的数据操作技术具有免疫能力。
所以信息隐藏应具有的特征[2]主要有鲁棒性、不可感知性、安全性、无歧义性、隐藏能力等。
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。
信息隐藏技术中的随机化策略与应用实例随着信息技术的不断发展，隐私和安全问题日益受到重视。
在信息传输和存储过程中，隐私信息的泄露和篡改问题一直是亟待解决的难题。
为了保护隐私信息的安全，信息隐藏技术应运而生。
其中，随机化策略是一种常用且有效的信息隐藏手段。
本文将从随机化策略的基本原理入手，探讨其在信息隐藏领域中的应用实例。
一、基本原理随机化策略是指在信息隐藏过程中引入一定的随机元素，从而增加攻击者对数据的破解难度。
这种策略主要通过对原始信息进行加密、扩展或者篡改等操作，使得隐藏的信息具有不可见或者无法还原的特点。
随机化策略的基本原理是将隐藏信息嵌入到合法载体中，并且采用合理的随机算法保证隐藏信息无法被第三方发现。
二、应用实例1. 数字音频隐写术数字音频隐写术是一种常见的使用随机化策略的信息隐藏技术。
它利用人耳听觉的局限性，将隐藏信息嵌入到音频信号中。
隐藏信息采用了分布随机策略，通过在音频信号的频谱分布上进行微调，使得隐藏信息在正常播放的情况下无法被察觉。
这种随机化策略的应用可以用于音频文件的版权保护和秘密通信等领域。
2. 图像隐写术图像隐写术是信息隐藏领域的另一个重要应用实例。
它通过将隐藏信息嵌入到图像像素中，实现对隐私信息的保护。
随机化策略在图像隐写术中主要通过颜色变换和像素排序等方式进行。
将隐藏信息分散嵌入到图像的各个像素位置，使得隐藏信息无法被肉眼识别。
随机化策略的应用可以用于图像文件的加密传输和数字水印等领域。
3. 文字隐写术文字隐写术是一种将隐藏信息嵌入到文本文件中的信息隐藏技术。
这种技术通过对文字的格式调整、换行符的插入以及非显著字符的替换等方式进行信息隐藏。
随机化策略在文字隐写术中主要通过调整隐藏信息的位置和数量来保障安全性。
这种随机化策略的应用可以用于机密文件的传输和数字签名等领域。
4. 视频隐写术视频隐写术是一种将隐藏信息嵌入到视频流中的信息隐藏技术。
这种技术通过利用视频流的冗余信息和视觉感知特性，将隐藏信息巧妙地嵌入到视频中。
信息隐藏的原理及应用信息隐藏是指将秘密信息嵌入或隐藏到其他信息中的技术或方法。
它是一种保护隐私和保密通信的重要手段，也是一种信息安全领域中的研究方向。
信息隐藏的原理涉及到多个学科领域，如密码学、隐写学、数字水印等。
本文将从信息隐藏的原理和应用进行详细探讨。
信息隐藏主要包括隐写和水印两个方面，隐写是指在不引起观察者怀疑的情况下，将秘密信息隐藏到其他媒体中。
而水印是指在数字图像、视频、音频等信息载体中，嵌入一些不易察觉的标识信息，用于保护版权和鉴别真伪。
信息隐藏的原理主要基于以下两个基本假设：一是人眼对图像、视频的感知和理解要远远优于计算机，因此可以通过利用人眼的特征来隐藏秘密信息；二是通信媒体中的信息量是冗余的，也即在不影响原始信息的前提下，能够在其中嵌入额外的秘密信息。
信息隐藏的应用非常广泛。
在网络通信领域，信息隐藏可以用于保护个人隐私和数据安全。
例如，可以通过在网络传输的数据包中隐藏加密的秘密信息，从而绕过对数据包的检测和过滤。
在数字版权保护方面，数字水印技术可以嵌入特定的标识信息到数字媒体中，以证明其版权归属和鉴别真伪。
此外，信息隐藏还可以应用于安全监控、指纹识别、支付结算等领域。
信息隐藏的技术和方法千变万化，下面将介绍几种常见的信息隐藏技术。
1. 文字隐写：文字隐写是指将秘密信息嵌入到普通文本中，通过调整字符的排列、替换或增删等方式实现。
常见的文字隐写方法有空白字符隐写、文本隐藏、回车符隐写等。
2. 图像隐写：图像隐写是指将秘密信息嵌入到数字图像中。
常见的图像隐写算法有最低有效位法、置乱法、变换域法等。
其中最低有效位法是最常用的一种方法，它通过修改像素点中的最低比特来嵌入秘密信息。
3. 音频隐写：音频隐写是指将秘密信息嵌入到音频文件中。
常见的音频隐写方法有低频段隐写、相位编码等。
低频段隐写是一种常见的方法，它通过修改音频信号中的低频成分来嵌入秘密信息。
4. 视频隐写：视频隐写是指将秘密信息嵌入到数字视频中。
信息隐藏技术的原理
信息隐藏技术是一种将秘密信息嵌入到其他无关信息中，以达到隐蔽传输的方法。
其原理可以归纳为以下几点：
1.隐藏容器选择：信息隐藏技术首先需要选择一个合适的隐藏容器，即包含着
待隐藏信息的载体。
常见的隐藏容器可以是图像、音频、视频等媒体文件，也可以是文本文件或网络流量等。
2.信息嵌入算法：信息隐藏技术利用一系列算法来实现将秘密信息嵌入到隐藏
容器中。
这些算法可以通过修改隐藏容器的数据结构、调整像素值或频谱特征等方式来实现信息的嵌入。
具体的嵌入算法取决于不同的信息隐藏技术和应用场景。
3.隐写分析与检测：隐写分析是指对潜在的隐藏容器进行分析，以尝试发现其
中是否存在嵌入的秘密信息。
检测技术的目标是识别出可能被嵌入了秘密信息的隐藏容器。
这些技术通常基于统计分析、机器学习或深度学习等方法，通过检测隐藏容器的特征变化或异常来判断是否存在信息嵌入。
4.安全性与鲁棒性：信息隐藏技术还需要考虑秘密信息的安全性和隐藏容器的
鲁棒性。
安全性指的是确保被嵌入的秘密信息只能被授权人员访问和解读，而不被未授权者获得。
鲁棒性意味着嵌入的秘密信息在经过压缩、传输或其他处理后仍能够有效地提取出来，即具有一定的容错能力。
总的来说，信息隐藏技术通过合适的隐藏容器和嵌入算法，将秘密信息隐蔽地嵌入到其他无关信息中，使得外部观察者难以发现和检测。
同时，也要保证信息的安全性和隐藏容器的鲁棒性。
这些原理为信息隐藏技术的实现和应用提供了基础。
