1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p>　　Abstract3</p><p><b>　　緒論4</b></p><p>　　第一章、信息隱藏概述5</p><p>　

2、　第一節(jié)、信息隱藏基本概念5</p><p>　　第二節(jié)、信息隱藏的研究?jī)?nèi)容和分類6</p><p>　　第二章、信息隱藏相關(guān)知識(shí)8</p><p>　　第一節(jié)、隱寫(xiě)系統(tǒng)基本模型8</p><p>　　第二節(jié)、圖像置亂變換9</p><p>　　第三節(jié)、差錯(cuò)控制編碼12</p><p&g

3、t;　　第三章、基于最低有效位的圖像信息隱藏技術(shù)15</p><p>　　第一節(jié)、信息隱藏技術(shù)的基本原理15</p><p>　　第二節(jié)、實(shí)現(xiàn)信息隱藏的流程17</p><p>　　第三節(jié)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果18</p><p>　　第四章、信息隱藏方法的特點(diǎn)以及改進(jìn)22</p><p>　　第一節(jié)、信息隱藏方法的技術(shù)

4、特點(diǎn)22</p><p>　　第二節(jié)、嵌入位置問(wèn)題22</p><p>　　第三節(jié)、對(duì)抗壓縮的圖像信息隱藏方法24</p><p><b>　　第五章、總結(jié)26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p>　　摘

5、要</p><p>　　信息隱藏是一門新興學(xué)科，是各國(guó)研究者所關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。其原理是利用載體中存在的冗余信息來(lái)隱藏秘密對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)保密通信或者實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名和認(rèn)證。隱寫(xiě)術(shù)是信息隱藏的一個(gè)重要分支,時(shí)空域的隱寫(xiě)術(shù)算法簡(jiǎn)單 ，應(yīng)用方便。</p><p>　　本論文依據(jù)圖像的視覺(jué)冗余特性研究時(shí)域的基于最低有效位的隱寫(xiě)方法。文章首先討論了圖像的置亂變換、差錯(cuò)控制編碼等預(yù)處理方法，然后給出基于最低

6、有效位的隱寫(xiě)方法的算法和流程，并且通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)。最后進(jìn)一步研究了數(shù)據(jù)嵌入的位置問(wèn)題，并討論了一種能對(duì)抗壓縮的變換域信息隱藏方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法簡(jiǎn)單有效，能對(duì)抗被動(dòng)攻擊者，并能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)損恢復(fù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞 信息隱藏 隱寫(xiě)術(shù) 時(shí)域</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Info

7、rmation-Hiding is a new discipline and receives very much attention from the research community. It is to embed private messages in seemingly innocuous cover messages making use of the redundancy information. Steganograp

8、hy is an important part of information-hiding, and time domain techniques are simple and easy to use.</p><p>　　This paper presents a steganographic technique making use of some last bits of an image’s pixel

9、bytes based on the visual redundancy of the image. Firstly, the paper introduces some pretreatment methods to the hiding image including confusion transformation and fault control encoding. Secondly, it gives out the alg

10、orithm and experiment flow of the method. In the end of the paper we further research the position of the data to be embedded and discuss a transform domain technique to conquer compre</p><p>　　Key Words I

11、nformation-Hiding Steganography Time domain transformation</p><p>　　緒 論</p><p>　　信息隱藏作為一門新興學(xué)科，是與密碼術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)緊密相關(guān)的交叉學(xué)科，在版權(quán)保護(hù)，保密通信等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。特別是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)迅速發(fā)展的今天，人們可以充分利用多媒體中存在

12、的冗余信息作為隱藏消息的掩體信息，并將隱寫(xiě)信息通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，使得信息隱藏的研究更具現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　隱寫(xiě)術(shù)作為信息隱藏的一個(gè)重要分支，已成為人們?nèi)找骊P(guān)心的—個(gè)課題，同時(shí)也已開(kāi)發(fā)出了大量向圖像或音頻文件中嵌入隱藏信息的程序。目前還不存在一套系統(tǒng)的理論來(lái)闡述隱寫(xiě)術(shù)在理論上的可行性和局限性，大多數(shù)隱寫(xiě)技術(shù)的研究仍然處于實(shí)驗(yàn)階段，各種隱寫(xiě)程序的安全性能問(wèn)題還有待實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。</p>

13、<p>　　本論文對(duì)時(shí)域的基于最低有效位的隱寫(xiě)方法進(jìn)行了研究。首先對(duì)圖像進(jìn)行置亂變換、差錯(cuò)控制編碼等預(yù)處理，然后給出基于最低有效位的隱寫(xiě)方法的算法和流程，參照實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論了該方法應(yīng)該注意和改進(jìn)的地方，最后根據(jù)實(shí)際需要闡述了該方法的局限性，同時(shí)簡(jiǎn)單介紹了一種變換域的信息隱藏方法。</p><p>　　本文共分五章，各章的主要內(nèi)容如下：</p><p>　　介紹信息隱藏的概念以及

14、研究的內(nèi)容。</p><p>　　討論隱寫(xiě)系統(tǒng)基本模型以及圖像的預(yù)處理。</p><p>　　采用基于最低有效位的圖像信息隱藏技術(shù)具體實(shí)現(xiàn)信息隱藏，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p>　　對(duì)該方法進(jìn)行改進(jìn)和完善，并簡(jiǎn)單介紹能對(duì)抗壓縮的變換域的信息隱藏方法。</p><p>　　總結(jié)了本文所完成的工作，指出不足之處，并給出進(jìn)一步研究的建議和方向。

15、</p><p><b>　　信息隱藏概述 </b></p><p><b>　　信息隱藏基本概念</b></p><p><b>　　一、信息隱藏的定義</b></p><p>　　信息隱藏技術(shù)(Information Hiding)，是利用載體信息中具有隨機(jī)特性的冗余部分，

16、將重要信息嵌入載體信息之中，使其不被他人發(fā)現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，存在冗余信息的載體非常豐富，這一點(diǎn)也在客觀上增強(qiáng)了信息隱藏技術(shù)的可行性。</p><p>　　一般情況下，人們對(duì)于信息的保密往往求助于密碼術(shù)，而計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展使得密碼破譯能力越來(lái)越強(qiáng)，這迫使人們對(duì)加密算法的強(qiáng)度提出越來(lái)越高的要求。在許多領(lǐng)域，密碼術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越顯現(xiàn)出它的局限性。由于密碼術(shù)是利用隨機(jī)性來(lái)對(duì)抗

17、密碼攻擊的，而密文的隨機(jī)性同時(shí)也暴露了消息的重要性，即使密碼的強(qiáng)度足以使得攻擊者無(wú)法破解出明文，但攻擊者可以有足夠的手段來(lái)對(duì)其進(jìn)行破壞，從而使得消息無(wú)法被接收。密文容易引起攻擊者注意是密碼術(shù)的一個(gè)顯著弱點(diǎn)。對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，僅僅對(duì)信息的內(nèi)容加以保密是不夠的。這樣，對(duì)信息存在本身或信息存在位置的保密——信息隱藏技術(shù)就日顯重要。</p><p>　　二、信息隱藏與密碼術(shù)的比較</p><p>

18、　　與密碼術(shù)相比較，二者具有相似的作用，即為消息傳遞雙方提供機(jī)密性、完整性、可鑒別的解決方案。</p><p>　　一般的理解，密碼術(shù)是保密記錄，而信息隱藏是隱蔽記錄。為達(dá)到各自的目的，密碼術(shù)的實(shí)質(zhì)是通過(guò)對(duì)明文的各種變化，使得生成的密文不為局外人所理解，而信息隱藏則是通過(guò)將信息隱藏在其他消息之中．使得未授權(quán)者無(wú)法發(fā)覺(jué)它的存在。</p><p>　　由于密碼術(shù)是以公開(kāi)的方式傳遞密文，而不隱蔽

19、秘密信息本身的存在，這使得被傳送的消息很容易引起攻擊者的注意，從而發(fā)起對(duì)密文的破譯和對(duì)消息傳遞雙方的攻擊。而大多數(shù)信息隱藏技術(shù)則是以一種秘密的方式傳遞明文，這是因?yàn)殡[蔽了消息的存在，對(duì)消息內(nèi)容隱蔽的要求就減少了。但在實(shí)際應(yīng)用中．為了不改變掩體信息的統(tǒng)計(jì)特性或者增強(qiáng)信息的保密程度，通常也需要對(duì)隱藏信息進(jìn)行某些預(yù)處理，而這種預(yù)處理通常包括采用某種加密算法。</p><p>　　這種通過(guò)把信息存在本身隱藏起來(lái)的技術(shù)使得

20、攻擊者無(wú)從獲得秘密信息的位置，與密碼術(shù)是互為補(bǔ)充的關(guān)系，兩者結(jié)合起來(lái)可以使得信息的保密程度大大增加。</p><p>　　信息隱藏的研究?jī)?nèi)容和分類</p><p>　　一、信息隱藏的研究?jī)?nèi)容</p><p>　　目前信息隱藏是各國(guó)研究者所關(guān)注和研究的熱點(diǎn)，涉及多方面的研究，應(yīng)用廣泛。比較有代表性的例子包括出于某種利益的隱蔽通信，保護(hù)作者合法權(quán)益的版權(quán)標(biāo)記技術(shù)，以及軍

21、事上所需的低截獲概率通信等，于是就產(chǎn)生了隱寫(xiě)術(shù)、數(shù)字水印、操作系統(tǒng)中隱通道、密碼協(xié)議中閾下通道以及低截獲概率通信等技術(shù)。大量文獻(xiàn)表明，信息隱藏的研究?jī)?nèi)容集中于以下幾個(gè)方面：</p><p><b>　　1、版權(quán)標(biāo)記技術(shù)</b></p><p>　　近年由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的文學(xué)和藝術(shù)工作者將自己的作品以數(shù)字形式進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸。然而，數(shù)字作品的

22、便利性與不安全性是并存的，它可以低成本、高速度地被復(fù)制和傳播，使得盜版者能利用這些條件進(jìn)行侵權(quán)活動(dòng)，因而，需要采取多種手段對(duì)數(shù)字作品進(jìn)行保護(hù)、對(duì)侵權(quán)者進(jìn)行懲罰。向數(shù)字作品中加入不易察覺(jué)但可以鑒別的版權(quán)標(biāo)記是進(jìn)行數(shù)字作品版權(quán)保護(hù)的一種有效技術(shù)手段，這種技術(shù)被稱為版權(quán)標(biāo)記技術(shù)，屬于信息隱藏領(lǐng)域。</p><p><b>　　2、計(jì)算機(jī)隱通道</b></p><p>　　計(jì)

23、算機(jī)系統(tǒng)中存在的安全漏洞也可以被用來(lái)秘密傳輸信息，這一技術(shù)被稱為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的隱通道技術(shù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)程通信中有大量的數(shù)據(jù)流存在，在對(duì)可信計(jì)算機(jī)平臺(tái)的評(píng)估中，無(wú)論是存儲(chǔ)隱通道還是時(shí)域隱通道，隱通道是不可能被完全阻斷的。要保證安全，就不可避免地要降低系統(tǒng)的帶寬，因此必須折中考慮降低帶寬對(duì)系統(tǒng)性能的影響。</p><p><b>　　3、低截獲概率通信</b></p><p

24、>　　低截獲概率通信的研究現(xiàn)在已成為現(xiàn)代通信的重大課題，尤其在軍事領(lǐng)域。20世紀(jì)50年代中期開(kāi)始研究的擴(kuò)頻通信技術(shù)就是一種無(wú)線低截獲概率通信。它將待傳送的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行偽隨機(jī)編碼調(diào)制，實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展后再傳輸，接收端則采用同樣的編碼進(jìn)行解調(diào)獲取信息。擴(kuò)頻通信把原本集中于較窄頻段的待傳送信息展寬到較寬頻帶，并可以在很低的信噪比下傳送信息。因此，在不知道偽隨機(jī)編碼的情況下，截獲低功率譜密度的擴(kuò)頻通信信息將是一件很困難的事情。</p&g

25、t;<p><b>　　4、隱寫(xiě)術(shù)</b></p><p>　　隱寫(xiě)術(shù)(steganography)是信息隱藏技術(shù)的一個(gè)重要分支，可以在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用隱寫(xiě)術(shù)的基本原理是利用信息中普遍存在的冗余性向其中嵌入秘密信息，從而達(dá)到隱蔽重要信息存在的目的。利用隱寫(xiě)技術(shù)將加密后的信息隱藏在無(wú)關(guān)緊要的信息中保存起來(lái)或發(fā)送出去，可以避免引起其他人的注意，是一種更為安全有效的

26、信息保密方式。例如對(duì)于一幅256灰度等級(jí)（8 bit）的灰度圖像，各像素最低幾位的隨機(jī)變化并不會(huì)造成人眼視覺(jué)上的差異，我們可以將有用數(shù)據(jù)嵌入到圖像像素字節(jié)的最低幾位中傳送，這樣就可以起到隱蔽通信的作用。本文介紹的方法正是基于該原理。</p><p>　　二、信息隱藏方法的分類</p><p>　　根據(jù)數(shù)據(jù)嵌入技術(shù)的不同可將信息隱藏分為時(shí)域數(shù)據(jù)隱藏和變換域數(shù)據(jù)隱藏。</p>&

27、lt;p>　　時(shí)域隱藏就是指將待嵌入信息嵌入掩體對(duì)象的時(shí)間域或空間域中，如對(duì)于一幅數(shù)字圖像作品可以對(duì)像素值進(jìn)行變換加以隱藏信息。</p><p>　　變換域隱藏就是指將信息嵌入數(shù)字作品的變換域中，比較常見(jiàn)的變換技術(shù)有離散傅立葉變換、離散余弦變換(DCT)、哈達(dá)馬變換、KL變換、小波變換、分形變換等。</p><p>　　對(duì)于信息隱藏目前還沒(méi)有通用的方法或技術(shù)，不同的信息隱藏方法有其不

28、同的性能和特點(diǎn)，針對(duì)不同的應(yīng)用有不同的效果，因此在考慮采用那種信息隱藏方法時(shí)要看具體的情況與要求。一般來(lái)說(shuō)，頻域隱藏方法穩(wěn)健性良好，能夠?qū)苟喾N攻擊；而時(shí)域隱藏方法簡(jiǎn)單有效，信息隱藏量大。</p><p><b>　　信息隱藏相關(guān)知識(shí)</b></p><p><b>　　隱寫(xiě)系統(tǒng)的基本模型</b></p><p>　　隱寫(xiě)

29、術(shù)是將加密后的有效信息隱藏在無(wú)關(guān)緊要的信息中保存起來(lái)或發(fā)送出去，以避免引起其他人的注意，達(dá)到隱匿信息存在的目的。其內(nèi)容涉及信息論、密碼術(shù)、編碼技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理等多學(xué)科。隱寫(xiě)術(shù)的基本模型如下圖：</p><p>　　圖2.1 隱寫(xiě)術(shù)的基本模型</p><p>　　1、嵌入對(duì)象：希望被秘密保存的信息，也就是需要被隱藏在其他載體之中的對(duì)象。為了方便信息的嵌入，或者增強(qiáng)隱藏信息的抗攻擊能

30、力，而對(duì)嵌入對(duì)象在嵌入之前進(jìn)行一定處理，稱為嵌入對(duì)象的預(yù)處理。</p><p>　　2、掩體對(duì)象：用于隱蔽嵌入對(duì)象的非保密載體。</p><p>　　3、隱藏對(duì)象：將嵌入對(duì)象通過(guò)嵌入過(guò)程使其隱藏在掩體對(duì)象之中所得到的結(jié)果。其中，掩體對(duì)象可以是掩體文本、掩體圖像或掩體音頻等，對(duì)應(yīng)的隱藏對(duì)象也可以是隱藏文本、隱藏圖像或隱藏音頻等。</p><p>　　4、嵌入算法：將嵌

31、入對(duì)象添加到掩體對(duì)象中得到隱藏對(duì)象的過(guò)程被稱為信息的嵌入，嵌入過(guò)程中所使用的算法稱為嵌入算法。</p><p>　　5、提取算法：信息嵌入的逆過(guò)程，即從隱藏對(duì)象中重新獲得嵌入對(duì)象的過(guò)程稱為信息的提取，也稱為信息的恢復(fù)。在提取過(guò)程中所使用的算法稱為提取算法。</p><p>　　信息的提取如果不需要原始掩體對(duì)象的參與，則稱為盲提取。</p><p>　　執(zhí)行嵌入過(guò)程或

32、提取過(guò)程的組織或個(gè)人分別被稱為嵌入者或提取者。</p><p>　　6、隱藏分析者：信息隱藏所要對(duì)抗的對(duì)象，主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)或者干擾信息隱藏，通常在隱藏對(duì)象傳輸?shù)男诺郎线M(jìn)行操作。隱藏分析者的目標(biāo)主要有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　(1)．檢測(cè)是否存在隱藏對(duì)象；</p><p>　　(2)．查明嵌入對(duì)象；</p><p>　　(3)．向第三方證

33、明存在被嵌入的消息，甚至指出是什么消息；</p><p>　　(4)．以不對(duì)隱藏對(duì)象作大的改動(dòng)為前提，從隱藏對(duì)象中刪除嵌入對(duì)象，以達(dá)到截?cái)嗤ㄓ嵉哪康模?lt;/p><p>　　(5)．阻塞，即刪除所有可能被嵌入對(duì)象而不考慮掩體對(duì)象。</p><p>　　其中前三個(gè)目標(biāo)通?？捎杀粍?dòng)觀察實(shí)現(xiàn)．后兩個(gè)目標(biāo)通常由主動(dòng)干擾實(shí)現(xiàn)。我們稱前者為被動(dòng)攻擊，后者為主動(dòng)攻擊。相應(yīng)的攻擊者分

34、別被稱為被動(dòng)攻擊者和主動(dòng)攻擊者。在監(jiān)視通信的過(guò)程中，被動(dòng)看守者的目標(biāo)是在檢測(cè)到未經(jīng)許可的通信時(shí)向系統(tǒng)外的某些進(jìn)程發(fā)送報(bào)警信號(hào)，而主動(dòng)看守者則試圖刪除通信中所包含的全部隱蔽信息，二者存在有關(guān)鍵性的區(qū)別，使用的手段也不盡相同。本文主要考慮被動(dòng)看守者。</p><p>　　第二節(jié) 圖像的置亂變換</p><p>　　數(shù)字化后的圖像可以看作一個(gè)矩形區(qū)域上的二元離散函數(shù)，</p>&

35、lt;p>　　一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)于矩形的一個(gè)元素。對(duì)該矩形的元素進(jìn)行線性或者非線性的變換之后，圖像看起來(lái)將顯得凌亂。如果作為嵌入對(duì)象的圖像經(jīng)過(guò)多次變換之后看起來(lái)純粹像噪聲，那么，被動(dòng)看守者即使知道嵌入算法并提取出嵌入數(shù)據(jù)，也會(huì)把它當(dāng)成噪聲而忽略，從而加強(qiáng)了信息的隱蔽能力。下面介紹幾種基本的置亂變換方法：</p><p>　　一、Arnold變換</p><p>　　對(duì)于像素的坐標(biāo)，x,

36、y = 0, 1, 2,…N-1, 作如下變換：</p><p><b>　　( 2-1 )</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　　即將原來(lái)位于的像素點(diǎn)移至處。反復(fù)進(jìn)行這一變換，可以得到迭代程序：</p><p><b>　　( 2-2 )</b>

37、;</p><p><b>　　為原圖像點(diǎn)的位置，</b></p><p>　　為迭代第n步時(shí)點(diǎn)的位置。</p><p>　　Arnold變換具有周期性，即經(jīng)過(guò)一定步驟的迭代之后，圖像將恢復(fù)原樣。下面是以256*256像素的256色灰度圖像lena為例，經(jīng)過(guò)各步迭代之后得到的部分結(jié)果:</p><p>　　圖2.2 l

38、ena原圖 圖2.3 單步Arnold變換結(jié)果</p><p>　　圖2.4 76步Arnold變換結(jié)果 圖2.5 185步Arnold變換結(jié)果</p><p>　　經(jīng)

39、過(guò)192次Arnold變換之后，圖像恢復(fù)成lena原圖。也就是說(shuō)，對(duì)于256*256的圖像，其Arnold變換周期為192。因此，我們可以選取使得噪聲效果比較好的變換次數(shù)作為預(yù)處理時(shí)的Arnold變換次數(shù)，如76，而以192-76=116作為圖像恢復(fù)時(shí)的Arnold變換次數(shù)。</p><p>　　文獻(xiàn)[7]給出了Arnold周期性變換的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中，N=100, 128, 256, 512是可以直接使用的。&l

40、t;/p><p>　　二、基于幻方的圖像置亂變換</p><p><b>　　對(duì)于矩陣A,</b></p><p><b>　　若滿足如下條件：</b></p><p><b>　　( 2-3 )</b></p><p>　　即矩陣A的各行、各列、各對(duì)角線上

41、的元素的和相等，并且有集合</p><p>　　，則稱矩陣A為標(biāo)準(zhǔn)幻方。</p><p>　　設(shè)嵌入對(duì)象是n*n的像素矩陣B，我們可以將B與A各元素一一對(duì)應(yīng)，然后將處于A中元素1位置的像素移至元素2位置處，將處于A中元素2位置的像素移至元素3位置處，以此類推，最后將處的像素移至1處。例如，對(duì)于三階幻方：</p><p>　　矩陣A經(jīng)過(guò)一次幻方變換后結(jié)果如下:<

42、/p><p>　　幻方變換同樣具有周期性，其變換周期就是。</p><p>　　利用幻方進(jìn)行置亂變換最大的困難就是尋找和圖像大小匹配的幻方，而且當(dāng)n比較大時(shí)，圖像恢復(fù)時(shí)所要進(jìn)行的變換步驟大大增加，但是變換的周期有確定規(guī)律。另外，還可以利用FASS(space—filling,selfavoiding,simple and selfsimilar)曲線，Gray代碼，IFS模型，Tangram算

43、法等方法實(shí)現(xiàn)圖像的置亂變換。參文獻(xiàn)[6]。</p><p>　　差 錯(cuò) 控 制 編 碼</p><p>　　在數(shù)據(jù)嵌入和提取的過(guò)程中，有可能產(chǎn)生低概率隨機(jī)性的錯(cuò)誤；在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，也可能會(huì)引入噪聲；而主動(dòng)看守者一旦發(fā)覺(jué)有隱藏的數(shù)據(jù)，更會(huì)主動(dòng)的引入隨機(jī)噪聲，以達(dá)到破壞嵌入數(shù)據(jù)的目的。為了檢查或者糾正被更改的數(shù)據(jù)，可以對(duì)置亂后的數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)控制編碼。下面介紹幾種差錯(cuò)控制編碼方法。</

44、p><p><b>　　奇偶校驗(yàn)碼</b></p><p>　　假設(shè)奇偶監(jiān)督碼的碼字表示為：，則：</p><p>　　偶校驗(yàn)碼：（即偶數(shù)個(gè)1） ( 2-4 )</p><p>　　奇校驗(yàn)碼：（即奇數(shù)個(gè)1）

45、 ( 2-5 )</p><p>　　這種碼的最小碼距為2，只能檢1個(gè)錯(cuò)。但是編碼效率比較高。對(duì)于嵌入圖像，為了提高奇偶校驗(yàn)碼對(duì)突發(fā)錯(cuò)誤的檢測(cè)能力，可以考慮用二維奇偶校驗(yàn)碼。將若干奇偶校驗(yàn)碼排成若干行，然后對(duì)每列進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，放在最后一行。由于突發(fā)錯(cuò)誤是成串發(fā)生的，經(jīng)過(guò)這樣的處理后錯(cuò)誤被分散了。實(shí)際上這種方法是將突發(fā)錯(cuò)誤盡可能分散成隨機(jī)錯(cuò)誤，然后用其它編碼方式來(lái)糾正隨機(jī)的錯(cuò)誤。

46、</p><p><b>　　二、 循環(huán)碼</b></p><p>　　循環(huán)碼是（n，k）線性分組碼的一種。如果將碼組的碼多項(xiàng)式定義為，則（n，k）循環(huán)碼可以完全由其碼長(zhǎng)n和生成多項(xiàng)式g（D）構(gòu)成。</p><p>　?。╪，k）循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式g（D）一定是一個(gè)能除盡的n-k階多項(xiàng)式，即    &#

47、160; ( 2-6 )</p><p>　　反之，如果g（D）是一個(gè)n-k次多項(xiàng)式，且能除盡，則此g（D）一定能生成一個(gè)（n，k）循環(huán)碼。</p><p>　　階數(shù)低于n并能被g（D）除盡

48、的一組多項(xiàng)式就構(gòu)成一個(gè)（n，k）循環(huán)碼。也就是說(shuō)，階數(shù)小于n且能被g（D）除盡的每個(gè)多項(xiàng)式都是循環(huán)碼的許用碼組。</p><p>　　若循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式具有如下形式：， ( 2-7 )</p><p>　　這里t為糾錯(cuò)個(gè)數(shù)，為最小多項(xiàng)式，LCM表示取最小公倍式，則由此生成的循環(huán)碼稱之為BCH碼，其最小碼距

49、dmin≥2t＋1，能糾t個(gè)錯(cuò)誤。BCH的碼長(zhǎng)為n＝或的因子。碼長(zhǎng)為n＝的BCH碼稱為本原BCH碼。碼長(zhǎng)為因子的BCH碼稱為非本原BCH碼。對(duì)于糾t個(gè)錯(cuò)誤的本原BCH碼，其生成多項(xiàng)式為  ，其最小碼距dmin=2t＋1。糾正單個(gè)錯(cuò)誤的本原BCH碼就是循環(huán)漢明碼。</p><p>　　實(shí)際對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí)，通常采用（7，4）循環(huán)碼。設(shè)其生成多項(xiàng)式 ，則階數(shù)低于7且能被g（D）除盡的多項(xiàng)式為

50、 ， </p><p>　　其中。這樣可以得到該循環(huán)碼的全部16個(gè)許用碼組。</p><p><b>　　三、 卷積碼</b></p><p>　　卷積碼編碼器的一般結(jié)構(gòu)形式如下圖所示。</p><p>　　圖2.6 卷積碼編碼器結(jié)構(gòu)</p><p&

51、gt;　　它包括：一個(gè)由N段組成的輸入移位寄存器，每段有k個(gè)，共Nk個(gè)寄存器；一組n個(gè)模2和相加器，一個(gè)由n級(jí)組成的輸出移位寄存器。對(duì)應(yīng)于每段k個(gè)比特的輸入序列，輸出n個(gè)比特。由圖2.6可以看到，n個(gè)輸出比特不僅與當(dāng)前的k個(gè)輸入信息有關(guān)，還與前（N-1）k個(gè)信息有關(guān)。通常將N稱為約束長(zhǎng)度，把卷積碼記為：（n，k，N）。</p><p>　　卷積碼的糾錯(cuò)性能隨N的增加而增大，而差錯(cuò)率隨N的增加而指數(shù)下降。在編碼器復(fù)

52、雜性相同的情況下，卷積碼的性能優(yōu)于循環(huán)碼。但卷積碼沒(méi)有分組碼那樣嚴(yán)密的數(shù)學(xué)分析手段，目前大多是通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行好碼的搜索。</p><p>　　卷積碼的描述方法有兩類：圖解法和解析表示。圖解法包括：樹(shù)圖、狀態(tài)圖、網(wǎng)格圖。解析法包括：矩陣形式、生成多項(xiàng)式形式。卷積碼的譯碼方法有維特比譯碼，序貫譯碼等。具體內(nèi)容請(qǐng)參閱參考資料[3]。</p><p><b>　　四、交織編碼</b

53、></p><p>　　在實(shí)際信息隱藏和隱藏對(duì)象的傳輸中常常存在突發(fā)性錯(cuò)誤。突發(fā)錯(cuò)誤一般是一個(gè)錯(cuò)誤序列。糾正突發(fā)的錯(cuò)誤通常采用交織編碼。交織編碼的基本思路是，將i個(gè)能糾t個(gè)錯(cuò)的分組碼（n，k）中的碼元比特排列成i行n列的方陣。然后對(duì)每列再進(jìn)行糾檢錯(cuò)編碼。通常把碼組數(shù)i稱為交織度，理論上交織度i越大，抗突發(fā)錯(cuò)誤的能力就越強(qiáng)，但是要求譯碼器的暫存區(qū)就越大，而且譯碼延時(shí)也相應(yīng)加大。因此，實(shí)際應(yīng)用中會(huì)根據(jù)掩體對(duì)象、

54、嵌入對(duì)象大小和系統(tǒng)的延時(shí)要求選取合適的i。</p><p><b>　　本 章 小 結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了信息隱藏的概念、研究?jī)?nèi)容和分類，討論了與信息隱藏相關(guān)的圖像置亂變換和差錯(cuò)控制編碼等圖像預(yù)處理。其中，圖像置亂變換主要包括Arnold變換和幻方變換，差錯(cuò)控制編碼主要包括奇偶校驗(yàn)碼，循環(huán)碼，卷積碼，以及交織編碼等。</p>&l

55、t;p>　　第三章 基于最低有效位的圖像信息隱藏技術(shù)</p><p>　　第一節(jié) 信息隱藏技術(shù)的基本原理</p><p>　　考慮以一幅256色 ( 8 bit ) 灰度圖像A（）作為掩體對(duì)象，嵌入對(duì)象可以是任何一種數(shù)據(jù)，這里以另外一幅256色灰度圖像B（）為例。要利用A的冗余信息來(lái)隱藏B，一定要有。當(dāng)然這是在要求B不經(jīng)過(guò)壓縮而被隱藏的情況下所需的條件。</p>

56、<p>　　基于最低有效位的圖像信息隱藏技術(shù)，實(shí)際上是利用圖像的視覺(jué)冗余。對(duì)于灰度圖像，人眼不能分辨全部256個(gè)灰度等級(jí)，4個(gè)左右灰度等級(jí)的差異人眼是不能區(qū)別的。而當(dāng)對(duì)比度比較小時(shí)，人眼的分辨能力更差。我們先看看8 bit數(shù)據(jù)的最后幾位對(duì)圖像的影響。下面四幅圖是將lena 圖像各像素的最后幾位分別提取出來(lái)并轉(zhuǎn)換成二值圖像所得到的結(jié)果：</p><p>　　圖3.1 lena原圖

57、 圖3.2 低位第二位</p><p>　　圖3.3 低位第三位 圖3.4 低位第四位</p><p>　　可以看到，數(shù)據(jù)的低位第二位看起來(lái)像噪聲

58、，在視覺(jué)上與原圖像沒(méi)有相關(guān)性，到低位第四位才能看出與原圖的聯(lián)系。</p><p>　　換一個(gè)角度考察，與上面的分析相對(duì)應(yīng)，下面是將圖像lena各像素最后幾位數(shù)據(jù)分別經(jīng)過(guò)隨機(jī)化之后得到的結(jié)果：</p><p>　　圖3.5 隨機(jī)化最低一位 圖3.6 隨機(jī)化最低兩位&l

59、t;/p><p>　　圖3.7 隨機(jī)化最低三位 圖3.8 隨機(jī)化最低四位</p><p>　　圖3.5：將各字節(jié)最后一位加入隨機(jī)噪聲的結(jié)果；</p><p>　　圖3.6：將各字節(jié)最后兩位加入隨機(jī)噪聲的結(jié)果；</p><p&g

60、t;　　圖3.7：將各字節(jié)最后三位加入隨機(jī)噪聲的結(jié)果；</p><p>　　圖3.8：將各字節(jié)最后四位加入隨機(jī)噪聲的結(jié)果。</p><p>　　可以看到如果改變每個(gè)像素8 bit中的最后兩位甚至三位，人眼都是分辨不出有什么區(qū)別的。這樣我們就可以將嵌入對(duì)象的數(shù)據(jù)存放到這幾位中，從而達(dá)到隱藏信息的目的。</p><p>　　第二節(jié) 實(shí)現(xiàn)信息隱藏的流程</p&g

61、t;<p>　　利用最低有效位的信息隱藏的流程圖如下：</p><p>　　圖3.9 最低有效位信息隱藏流程圖</p><p>　　一、嵌入對(duì)象的預(yù)處理</p><p>　　利用最低有效位的圖像信息隱藏算法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，但是也正因?yàn)檫@樣，使得即使是初學(xué)者也很容易將嵌入的數(shù)據(jù)提取出來(lái)。雖然我們只考慮被動(dòng)看守者，但是如果能利用圖像的置亂

62、變換得到噪聲效果，那么，即使看守者提取出了嵌入的數(shù)據(jù)，如果他不知道置亂變換的方法和密鑰，他可能會(huì)把嵌入數(shù)據(jù)當(dāng)作噪聲而忽略，從而加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的隱蔽性，同時(shí)這種方法并不會(huì)增加需要嵌入的數(shù)據(jù)量。</p><p>　　如果嵌入對(duì)象B需要嚴(yán)格保密，要求即使數(shù)據(jù)被破壞也不能被隱藏分析者恢復(fù)出來(lái)，那么還可以對(duì)嵌入對(duì)象進(jìn)行加密，數(shù)據(jù)加密與信息隱藏是互為補(bǔ)充的關(guān)系。</p><p>　　如第二章所述，在數(shù)據(jù)嵌

63、入和提取的過(guò)程中，有可能產(chǎn)生低概率隨機(jī)性的錯(cuò)誤；在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，也可能被引入噪聲。如果我們對(duì)數(shù)據(jù)完整性要求比較高，需要無(wú)損失地恢復(fù)嵌入對(duì)象，則需要對(duì)置亂后的數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)控制編碼，以便檢查或者糾正被更改的數(shù)據(jù)。至于采用何種差錯(cuò)控制編碼方法，則需要考慮實(shí)際的應(yīng)用。具體來(lái)說(shuō)，如果需要隱藏的數(shù)據(jù)比較多，對(duì)信息隱藏率的要求比較高，可以采用奇偶校驗(yàn)碼；當(dāng)掩體對(duì)象冗余信息足夠大，信息隱藏率要求不高，同時(shí)需要一定的糾錯(cuò)能力，則可以采用循環(huán)碼或卷積碼

64、。</p><p><b>　　嵌入位數(shù)的確定</b></p><p>　　利用最低有效位的圖像信息隱藏算法最大的優(yōu)點(diǎn)是在掩體對(duì)象相同的情況下隱藏的信息量大，即使只利用每Bit的最后兩位，也可以達(dá)到1/4的隱藏率。當(dāng)然，隱藏的位數(shù)越少，圖像的改變?cè)叫?，則隱藏的信息被發(fā)現(xiàn)的概率就越小。因此，在掩體對(duì)象足夠大的情況下，使用的位數(shù)越少越好。我們可以根據(jù)掩體對(duì)象A和嵌入對(duì)象B

65、的大小比例來(lái)確定嵌入的位數(shù)。</p><p>　　確定嵌入位數(shù)的算法如下：</p><p>　　令，其中為嵌入對(duì)象數(shù)據(jù)擴(kuò)張系數(shù)。若采用（n，k）循環(huán)碼，則；若采用奇偶校驗(yàn)碼，則。令b為需確定的嵌入位數(shù)，</p><p>　　if (F>8)b=1;</p><p>　　else if (F>4)b=2;</p>

66、<p>　　else if (F>(8/3))b=3;</p><p>　　else printf ("掩體對(duì)象太小，不能有效嵌入");</p><p><b>　　三、提取算法</b></p><p>　　隱藏對(duì)象傳送到接受端后，根據(jù)以下步驟提取嵌入對(duì)象：</p><p>　　

67、1、根據(jù)約定提取關(guān)鍵參數(shù)，如嵌入位數(shù)b，嵌入數(shù)據(jù)量的大小，差錯(cuò)控制編碼方法，置亂變換方法等。</p><p>　　2、根據(jù)上述參數(shù)提取嵌入的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)或糾正。</p><p>　　3、置亂反變換，恢復(fù)嵌入對(duì)象。</p><p><b>　　實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果</b></p><p>　　下面提供幾組實(shí)驗(yàn)結(jié)果。嵌入圖

68、像首先經(jīng)過(guò)76步Arnold變換，其數(shù)據(jù)和關(guān)鍵參數(shù)嵌入掩體圖像像素的最后幾位?；謴?fù)時(shí)首先提取關(guān)鍵參數(shù)，然后依據(jù)這些參數(shù)恢復(fù)嵌入數(shù)據(jù)，再將得到的圖像進(jìn)行116步Arnold變換。</p><p>　　一、lena與view 圖像實(shí)驗(yàn)組</p><p>　　以640*480的256色灰度圖像view作為掩體對(duì)象，以256*256的256色灰度圖像lena作為嵌入對(duì)象，數(shù)據(jù)嵌入掩體圖像的最低兩位

69、，結(jié)果如下：</p><p>　　圖3.10 掩體對(duì)象 view 圖3.11 嵌入對(duì)象 lena</p><p>　　圖3.12 隱藏對(duì)象

70、 圖3.13 恢復(fù)出的圖像</p><p>　　圖3.10與圖3.12人眼看不出差別，表明數(shù)據(jù)已經(jīng)被有效的隱藏。數(shù)據(jù)嵌入率達(dá)到1/4。而圖3.11與圖3.13完全相同，即實(shí)現(xiàn)了無(wú)損嵌入和恢復(fù)。</p><p>　　二、newpic 與goldhill實(shí)驗(yàn)組</p><p>　　以800*800的256色灰度圖像newpic作為掩體對(duì)象，以256*2

71、56的256色灰度圖像goldhill作為嵌入對(duì)象，數(shù)據(jù)嵌入掩體圖像的最低位，結(jié)果如下：</p><p>　　圖3.14 掩體對(duì)象 newpic 圖3.15 嵌入對(duì)象 goldhill</p><p>　　圖3.16 隱藏對(duì)象

72、 圖3.17 恢復(fù)出的圖像</p><p>　　圖3.14與圖3.16人眼完全看不出差別，數(shù)據(jù)嵌入率為1/8。</p><p>　　三、newpic與view實(shí)驗(yàn)組</p><p>　　為了與上面的實(shí)驗(yàn)相比較，再利用newpic圖像的最低四位進(jìn)行數(shù)據(jù)隱藏。以800*800的256

73、色灰度圖像newpic作為掩體對(duì)象，以640*480的256色灰度圖像view作為嵌入對(duì)象，數(shù)據(jù)嵌入掩體圖像的最低四位，結(jié)果如下：</p><p>　　圖3.18 隱藏對(duì)象 圖3.19 恢復(fù)出的圖像</p><p>　　圖3.18與圖3.14在視覺(jué)上的差別仍然不大，表明在掩

74、體對(duì)象質(zhì)量較好時(shí)，在保證比較好的隱藏效果的前提下數(shù)據(jù)嵌入率可以達(dá)到1/2。</p><p>　　本 章 小 結(jié)</p><p>　　本章研究了基于最低有效位的信息隱藏方法的實(shí)現(xiàn)。首先討論其原理和可行性，然后給出實(shí)現(xiàn)該方法的具體算法和流程，最后根據(jù)三組實(shí)驗(yàn)圖像討論了該方法的性能。</p><p>　　第四章 信息隱藏方法的特點(diǎn)以及改進(jìn)</p&g

75、t;<p>　　信息隱藏方法的技術(shù)特點(diǎn)</p><p>　　對(duì)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，可以認(rèn)為基于最低有效位的信息隱藏方法有如下特點(diǎn)：</p><p>　　一般情況下該算法隱藏的效果比較好，視覺(jué)上很難分辨出是否存在數(shù)據(jù)隱藏。</p><p>　　算法簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)很容易。</p><p>　　隱藏?cái)?shù)據(jù)能夠無(wú)損恢復(fù)。</p&

76、gt;<p>　　當(dāng)隱藏分析者是被動(dòng)攻擊者時(shí)，由于有置亂，編碼，嵌入甚至加密等對(duì)隱藏?cái)?shù)據(jù)的多重保護(hù)，使得攻擊者要發(fā)現(xiàn)被隱藏的數(shù)據(jù)幾乎是不可能的，可以認(rèn)為該方法能有效對(duì)抗被動(dòng)攻擊者。</p><p>　　但是，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，不同的掩體對(duì)象和嵌入對(duì)象各有其不同的特點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)隱藏和恢復(fù)的要求也有很大區(qū)別。由于不同的信息隱藏方法有其不同的性能和特點(diǎn)，針對(duì)不同的應(yīng)用有不同的效果，因此該算法是否適合或者是否需

77、要改進(jìn)還要看具體的情況與要求。本章將對(duì)兩類具體情況進(jìn)行分析。</p><p>　　第二節(jié) 嵌入位置問(wèn)題</p><p>　　首先需要考慮到的一點(diǎn)是，在實(shí)際應(yīng)用中并非每個(gè)像素都適合被用來(lái)隱藏信息。對(duì)大面積的單色圖像或者有比較大的背景的圖像，其像素值的改變就很容易被人眼分辨出來(lái)。例如考察下面的掩體對(duì)象：</p><p>　　圖4.1 掩體對(duì)象

78、 圖4.2 隱藏對(duì)象</p><p>　　圖4.1：帶有白色背景的360*477的256色灰度圖像，作為掩體圖像；</p><p>　　圖4.2：取嵌入位數(shù)為3的所得到的隱藏圖像。</p><p>　　可以看到，圖4.2隱藏有數(shù)據(jù)的區(qū)域，即圖像的下半部

79、分，在背景處有明顯的變化，可以被被動(dòng)攻擊者輕易發(fā)現(xiàn)。</p><p>　　另外，位于非常明確的邊界位置的像素值的改變也容易被人眼分辨出來(lái)。這兩種情況都與掩體對(duì)象的特征有關(guān)。因此，在數(shù)據(jù)嵌入之前，還需要根據(jù)掩體對(duì)象A確定嵌入的位置，具體過(guò)程如下：</p><p>　　1．計(jì)算候選像素周圍像素的灰度變化值；</p><p>　　2．如果大于某一給定上限，則可以認(rèn)為位于圖

80、像中的邊界處，不能被嵌入信息；</p><p>　　3．如果小于某一給定下限，則可以認(rèn)為位于圖像中的單色區(qū)域或者背景中，同樣不可以被嵌入信息；</p><p>　　4．如果在上限和下限之間，則向候選像素的預(yù)先確定的最低幾位嵌入秘密信息。</p><p>　　其中，上限和下限的確定非常關(guān)鍵，要求正確辨認(rèn)出敏感的邊界和單色區(qū)域，同時(shí)又要保證足夠的數(shù)據(jù)隱藏率。</p

81、><p>　　第三節(jié) 對(duì)抗壓縮的圖像信息隱藏方法</p><p>　　最低有效位的嵌入算法雖然簡(jiǎn)單方便，信息嵌入率高，但是對(duì)抗攻擊的性能比較差，尤其當(dāng)隱藏分析者是主動(dòng)看守者時(shí)，只要將圖像經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的變換，如加噪，壓縮，拉伸，剪切，旋轉(zhuǎn)等，嵌入信息就不能夠有效的恢復(fù)。</p><p>　　以最簡(jiǎn)單的加噪情形為例：以圖3.6為掩體對(duì)象，隱藏?cái)?shù)據(jù)后對(duì)隱藏對(duì)象加椒鹽噪聲，然

82、后試圖恢復(fù)。得到的結(jié)果如下：</p><p>　　圖4.3 圖4.4</p><p>　　圖4.3 隱藏對(duì)象

83、 圖4.4 嵌入對(duì)象</p><p>　　圖4.5 加噪的隱藏對(duì)象 圖4.6 恢復(fù)對(duì)象</p><p>　　圖4.3：隱藏對(duì)象，隱藏位數(shù)為2；</p><p>　　圖4.4：嵌入圖像，256*2

84、56像素的256色灰度圖像；</p><p>　　圖4.5：對(duì)圖4.3加椒鹽噪聲得到的結(jié)果；</p><p>　　圖4.6：從圖4.5中恢復(fù)出的嵌入圖像。</p><p>　　可以看到，圖4.4與圖4.6有較大的差別。尤其當(dāng)隱藏對(duì)象中的關(guān)鍵參數(shù)被噪聲掩蓋時(shí)，嵌入圖像就根本無(wú)法恢復(fù)。這時(shí)就需要采用其他的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)信息隱藏。</p><p>　　

85、對(duì)于不同的攻擊，可以采用不同的方法來(lái)對(duì)抗。一種情況是，掩體對(duì)象在傳輸?shù)倪^(guò)程中，經(jīng)過(guò)了基于DCT變換的JPEG壓縮。二維DCT變換公式如下：</p><p><b>　　( 4-1 )</b></p><p><b>　　反變換公式如下：</b></p><p><b>　　( 4-2 )</b><

86、;/p><p><b>　　其中 </b></p><p>　　為對(duì)抗這種壓縮，考察基于DCT變換的JPEG壓縮過(guò)程：</p><p>　　圖4.7 基于DCT變換的JPEG壓縮流程</p><p>　　其中DCT系數(shù)量化是有損變換過(guò)程，而熵編碼是無(wú)損變換。為了提取嵌入數(shù)據(jù)時(shí)能得到?jīng)]有信息損失的數(shù)據(jù)，必須把嵌入位置放在量化與

87、熵編碼之間。可以設(shè)計(jì)嵌入算法如下：</p><p>　　1．對(duì)原圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行DCT變換，得到原始DCT系數(shù)；</p><p>　　2． 對(duì)DCT系數(shù)根據(jù)量化表進(jìn)行量化；</p><p>　　3.按照某種規(guī)則對(duì)得到的DCT變換系數(shù)做—些微小的修改，將要隱藏的信息嵌入到DCT變換系數(shù)中；</p><p>　　4．將修改后的DCT變換

88、系數(shù)進(jìn)行熵編碼并寫(xiě)入到JPEG文件中。</p><p>　　提取算法即是上述步驟的逆過(guò)程。</p><p>　　這種算法能有效的對(duì)抗基于DCT變換的JPEG壓縮攻擊，但是提取嵌入數(shù)據(jù)時(shí)需要掩體對(duì)象的參與，而且數(shù)據(jù)隱藏率比較低。</p><p>　　本 章 小 結(jié)</p><p>　　本章討論了基于最低有效位的信息隱藏方法的技術(shù)特點(diǎn)

89、，并深入研究了數(shù)據(jù)的嵌入位置問(wèn)題，最后根據(jù)實(shí)際要求介紹了對(duì)抗壓縮的圖像信息隱藏方法。</p><p>　　第五章 總 結(jié)</p><p>　　最后，對(duì)論文所作的工作進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)要的總結(jié)：</p><p>　　論文論述了信息隱藏的基本概念，并給出了隱寫(xiě)術(shù)的基本模型，同時(shí)采用置亂變換和差錯(cuò)控制編碼若干常用算法完成了嵌入圖像的預(yù)處理工作。</p>

90、<p>　　論文給出了基于最低有效位的信息隱藏方法的實(shí)現(xiàn)流程，并給出了具體的實(shí)現(xiàn)算法。</p><p>　　論文根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論了該信息隱藏方法的技術(shù)特點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際情況給出了應(yīng)該注意和改進(jìn)的地方，作為例子簡(jiǎn)單介紹了對(duì)抗壓縮的變換域信息隱藏方法。</p><p>　　論文重點(diǎn)討論了嵌入圖像的預(yù)處理并側(cè)重于研究時(shí)域隱藏方法的具體實(shí)現(xiàn)，主要考慮對(duì)抗被動(dòng)攻擊者，在很多方面還有可以繼續(xù)

91、深入研究的地方。下面給出作者的一些意見(jiàn)：</p><p>　　在圖像預(yù)處理過(guò)程中，除了置亂變換和差錯(cuò)控制編碼外，還可以考慮對(duì)嵌入數(shù)據(jù)進(jìn)行一定程度的加密，提高數(shù)據(jù)的隱蔽程度，作為對(duì)信息隱藏的補(bǔ)充，以更好地對(duì)抗被動(dòng)攻擊者。</p><p>　　如果嵌入對(duì)象不要求無(wú)損恢復(fù)，可以考慮先對(duì)其進(jìn)行壓縮，這樣可以提高數(shù)據(jù)嵌入率，尤其對(duì)于圖像數(shù)據(jù)，可以輕易得到很高的壓縮比，有利于信息的隱藏。</p&

92、gt;<p>　　論文采用的分析方法較為單一，完全以人的主觀感受作為判斷的依據(jù)，這由信息隱藏本身的特點(diǎn)決定。是否存在其他方法來(lái)判斷信息隱藏的效果，例如數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性？分析方法的改進(jìn)，應(yīng)該能得出更為可信的結(jié)論。</p><p>　　可以嘗試在隱藏對(duì)象中提取一些比較有普遍意義的特征，例如嵌入隱藏信息之后的圖像數(shù)據(jù)的頻譜特性，使得這些特征能夠被計(jì)算機(jī)所識(shí)別，以實(shí)現(xiàn)信息隱藏或者檢測(cè)的自動(dòng)化。</p&g

93、t;<p>　　論文雖然對(duì)變換域的信息隱藏方法只用一個(gè)具體的例子作了簡(jiǎn)單的介紹，但是實(shí)際上由于變換域的方法對(duì)抗攻擊的能力比較好，尤其在一定程度上能有效對(duì)抗主動(dòng)攻擊者，在版權(quán)保護(hù)等方面有更重要的意義，因此目前是研究的熱點(diǎn)。而變換域的信息隱藏方法種類更多，性能分析比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用場(chǎng)合更為廣泛，值得作更深入的研究。</p><p>　　因?yàn)楸疚闹械牧鞒膛c算法設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)都是由作者本人在有繁重的學(xué)習(xí)任

94、務(wù)的同時(shí)完成的，時(shí)間比較倉(cāng)促，論文所涉及的方面也不是很寬泛，還有很多更深入的工作需要繼續(xù)進(jìn)行?，F(xiàn)僅把階段性的研究付諸筆端，難免有許多不完善或者偏頗之處，敬請(qǐng)大家批評(píng)指正。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉振華，尹萍 信息隱藏技術(shù)及其應(yīng)用. 科學(xué)出版社，2002</p><p>　　[2]

95、 章毓晉 圖像處理和分析. 清華大學(xué)出版社，1999</p><p>　　[3] 曹志剛，錢亞生 現(xiàn)代通信原理. 清華大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[4] 何斌，馬天予，王運(yùn)堅(jiān)，朱紅蓮 Visual C++數(shù)字圖像處理. 人民郵電出版社，2001.4</p><p>　　[5] 丁瑋，齊東旭 數(shù)字圖像變換及信息隱藏與偽裝技術(shù)

96、. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，1998年9月，第21卷，第9期</p><p>　　[6] 齊東旭 矩陣變換及其在圖像信息隱藏中的應(yīng)用研究. 北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999年3月，第11卷，第1期</p><p>　　[7] 孫偉 關(guān)于Arnold變換的周期性. 北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999年3月，第11卷，第1期</p><p>　　[8] 程衛(wèi)東，劉紅梅 利用

97、亮度分量的彩色圖像信息隱藏算法. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)，2001年9月，第40卷，第5期</p><p>　　[9] 薛小潭，陳昭炯 基于采樣理論的一個(gè)信息隱藏方法. 計(jì)算機(jī)工程，2002年2月，第28卷，第2期</p><p>　　[10] Stefan Katzenbeisser, Fabien A.P.Petitcolas .Information hiding techniques

98、for steganography and digigtal watermarking. Artech House Books，1999</p><p>　　[11] Jiri Fridrich. Applications of data hiding in digital images. In: the ISPAC’98 Conference in Melbourne, Australia, 1998.11.&

99、lt;/p><p>　　[12] Maxemchuk N F. Electronic document distribu disciplinestion. AT&T Technical Journal, 1994.9, 73 (5): 73~80.</p><p>　　[13] Fisher Y .Fractal Image compression. Theory and Applic

100、ation. New York : Springer-Verlag, 1995</p><p>　　[14] Naor M. Shamir A. Visual cryptography. In: Proc Eurocryp: 1994</p><p>　　[15] Glodschlag D.M,Reed M.G,Syverson P.F .Hiding routing informatio

101、n. In Workshop on Information Hiding,Cambridge,UK,number 1174 in Lecture Notes in Computer Science. Springer-Verlag. 1996</p><p>　　[16] Naor M,Pinkas B. Threshold Traitor Tracing. In 18th Annual Internationa

102、l Cryptology Conference. Santa Barbara,California. Springer-Verlag-1462. Aug 1998</p><p>　　[17] Pfitzmanb B,Waidner M. Anonymous Fingerprinting, in Eurocrypt’97. Konstanz,Germany. Number 1233 in Lecture Note

103、s in Computer Science. Springer-Verlag. May 1997</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在導(dǎo)師吳秀清老師的精心指導(dǎo)下完成的。論文中的每一點(diǎn)成果以及工作中的每一絲進(jìn)展都是和吳老師的悉心指導(dǎo)分不開(kāi)的。在吳老師的指導(dǎo)下，我不僅完成了本論文，還學(xué)會(huì)了怎樣去查資料作研究，學(xué)會(huì)了怎樣有條

104、不紊的完成自己的工作。吳老師對(duì)工作一絲不茍的態(tài)度，對(duì)問(wèn)題的獨(dú)到見(jiàn)解以及對(duì)學(xué)生的嚴(yán)格要求和負(fù)責(zé)精神，給我留下了很深的印象。我在此首先向吳老師表示深深的謝意！</p><p>　　同時(shí)我也要感謝我的父母，正是因?yàn)橛兴麄兊男燎趧趧?dòng)，細(xì)心呵護(hù)，我才能安心的完成從小學(xué)到大學(xué)十多年的學(xué)業(yè)，也才有機(jī)會(huì)完成本論文。</p><p>　　另外，我還要對(duì)香港的江可伯先生表示誠(chéng)摯的謝意，四年來(lái)他對(duì)我無(wú)私的幫助，

105、不僅在經(jīng)濟(jì)上，還在治學(xué)上、生活上、思想上對(duì)我悉心的關(guān)懷和指導(dǎo)，使我能心無(wú)旁騖更好的完成自己的學(xué)業(yè)。</p><p>　　此外，在作者的論文期間，陳文熙、蔡偉華、王田、閆君飛等實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)都給了我很多有益的建議和指導(dǎo)，在此一并表示感謝！</p><p>　　電子工程系的老師和領(lǐng)導(dǎo)們，幾年來(lái)在我的學(xué)習(xí)和生活上多方面給予了支持和幫助，使我得以順利的完成本科的學(xué)業(yè)，在此向他們表示衷心的感謝。<