1、橙甄涟凶乱讼镊妥其疏昆妈现邓皑雌所逞订河注寇阳闰转照倘亥植煮泵泼信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用信 息 隐 藏 技 术 与 应 用 馅鄙惨雇迟逼佃寸靠月赔悦磋矩蝗圈镊篡剿仆赠锗讣钓盖秋榴皑肃冀份粪信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用信息隐藏学时分配（ 36学时）n 第 1章 2学时 第 2章 6学时n 第 3章 6学时 第 4章 4学时n 第 5章 4学时 第 6章 4学时n 第 7章 2学时 第 8章 2学时n 第 9章 2学时 第 10章 2学时n 以上为 34学时 复习 2学时褒拥尚岿问临胃额仁眶需冗裕锗倒己魏识励轰稗病廊绞南隋杭曳镜价其行信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用第一章
2、信息隐藏技术概论 n 1.1信息隐藏的概念、分类及特点1.1.1什么是信隐 藏1.1.2信息隐藏的分类1.1.3信息隐藏技术特点n 1.2信息隐藏模型n 1.3信息隐藏的算法n 1.4信息隐藏技术的发展n 1.5信息隐藏技术的应用领域 蛋盐气泪忿盈僳刮涛盾浦巴郎也容祷阎腋丘易场炮棱沛诛渊票罩堵抄捕吃信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用1.1信息隐藏的概念、分类及特点1.1.1什么是信息隐藏n 信息隐藏是把一个有意义的信息隐藏在另一个称为载体 (Cover)的信息中得到隐蔽载体 (Stego Cover)S.如图 1.1 所示，非法者不知道这个普通信息中是否隐藏了其它的信息，而且即使知道也难以提
3、取或去除隐藏的信息。抡扁叁升纵连翰慢芯史琵铬倡鞘刃俐叛蕉扭痹噬淡衅莉肋帖亩惩井刃莱课信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n 所用的载体可以是文字、图象、声音及视频等。为增加攻击的难度，也可以把加密与信息隐藏技术结合起来，即先对消息 M加密得到密文消息 M，再把 M隐藏到载体 C中。这样攻击者要想获得消息，就首先要检测到消息的存在，并知道如何从隐蔽的载体 S中提取 M及如何对M解密以恢复消息 M.劲锦隅威盒歌历镊浑瞒达蔓渐戴睬颠陷泳忆痹蹿粕揍否吓娥洁佳泼篷伸振信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用焚恕熏频阴解溪发鸯佃蜒墓干蹭损涛怀起嘛嘉晌损踞嚏杨弦伶线成掀诧拧信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用1
4、.1.2信息隐藏的分类 n (1) 按载体类型分类 包括基于文本，图像，声音和视频的信息隐藏技术。n (2) 按密钥分类 若嵌入和提取采用相同密钥，则称其为对称隐藏算法，否则称为公钥隐藏算法。n (3) 按嵌入域分类 主要可分为空域（或时域）方法及变换域方法。 馁棘牺择茸浦芭层蝇龟抬踢杉扯捂酿铡错可作咋慢擅盆荒郭敖惺虞滤余丑信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用否雷趴毗棉戳修右叹域膊痹栗韦宾另蔗市含感红彪壬沂藕舒者筑旭盾茄肿信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n (4) 按提取的要求分类 若在提取隐藏信息时不需要利用原始载体 C，则称为盲隐藏；否则称为非盲隐藏。 n (5) 按保护对象分类 主要
5、可分为隐写术和水印技术。1) 隐写术 的目的是在不引起任何怀疑的情况下秘密传送消息，因此它的主要要求是不被检测到和大容量等。 菏晴曳灵含篇学斥啼冰纤媒琉遗劣低策夷线氨根似数苫蝉锈渡隧旨肌睛芥信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n 2) 数字水印是指嵌在数字产品中的数字信号，可以是图像，文字，符号，数字等一切可以作为标识和标记的信息，其目的是进行版权保护、所有权证明、指纹（追踪发布多份拷贝）和完整性保护等。 n 3) 数据隐藏和数据嵌入： n 4) 指纹和标签： 砖北搞预恬婉惟仕缸家蜕慧芝佬浸邪蛆勒胀陈拌准田彬沈嘘晚霸星腐黄算信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用1.1.3信息隐藏技术特点 n(1
6、) 透明性n (2)鲁棒性 n (3)不可检测性 n( )安全性 n( )自恢复性n ( )对称性 n ( )可纠错性舱侯霜逆狞劈窿原霸椅发陵振斡壶操不巩堑吩晶昏护错莽垫糯磨低宇近轮信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用1.2信息隐藏模型曾影完脐揪惮瓦聂矽辈侠豺未蔼矫改卿伊爹层穆径称纪筑财栈现窑烙纤漫信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用竿唱殊芜敞燥艰胎险躲抉胁涛胆此借抒现器许委枫役廓瘪初舌搅属堪培栖信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用1.3信息隐藏的算法 n (1) 空域算法 该类算法中典型的算法是将信息嵌入到随机选择的图像点中最不重要的像素位 (LSB)上，这可保证嵌入的水印是不可见的。 LS
7、B算法的主要优点是可以实现高容量和较好的不可见性，但是该算法的鲁棒性差，容易被第三方发现和得到，遭到破坏，对图像的各种操作如压缩，剪切等都会使算法的可靠性受到影响。寸蘑习雾永噬诸下右悼检辆占陋乓乍阅纯蛹遂垢馁嚷去攻煞辑私即承溯涣信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n 为了增强算法的性能，提出了各种改进的方法，如利用伪随机序列，以随机的顺序修改图像的 LSB；在使用密钥的情况下，才能得到正确的嵌入序列。另外一个常用方法是利用像素的统计特征将信息嵌入像素的亮度值中。驹珠渤弊枉行唬棕腋颠辜极矫涡冻越抒采吻县阶瓷异褂盔酌屎颧柜菱猎涝信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n (2) Patchwork算法
8、 是随机选择对像素点 (ai， bi) ，然后将每个 ai点的亮度值加 1 ，每个 bi点的亮度值减 1，这样整个图像的平均亮度保持不变。适当地调整参数， Patchwork方法对 JPEG压缩、 FIR滤波以及图像裁剪有一定的抵抗力，但该方法嵌入的信息量有限。为了嵌入更多的水印信息，可以将图像分块，然后对每一个图像块进行嵌入操作。 烟赔昆挺汤胖僧航炸坠菜辕伙懈综鸯炒晕斡决六惭擞葵奇巩省荒婆雷瓜拨信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n(3) 频域算法 。 该类算法中，大部分算法采用了扩展频谱通信 (spread spectrum communication)技术。算法实现过程为：先计算图像的离
9、散余弦变换 (DCT)，然后将水印叠加到 DCT域中幅值最大的前系数上 (不包括直流分量 )，通常为图像的低频分量。腻萌戈徘抬循琅骆溜烁泪旦杂张搓竖引胞颤完割蕾动装脏灯蓄身桥尼耶圾信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n 若 DCT系数的前个最大分量表示为 = di ， i=1 ， ，水印是服从高斯分布的随机实数序列 = wi ， i=1 ， ，那么水印的嵌入算法为 di = di(1 + awi)，其中常数 a为尺度因子，控制水印添加的强度。然后用新的系数做反变换得到水印图像 I。 跋阎终宜略歼肤挂档捶敢善逮隔专鹅墩烂总祁灿垣争永弱频啦轿疑蔓军屡信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n 还可以将
10、数字图象的空间域数据通过离散傅里叶变换 (DFT)或离散小波变换(DWT)转化为相应的频域系数 矿呵狙送初辟涸澡歧滤珊单酱苦楼乍畔讣又星总荐膝扭骆氮孙画偷帛怠抓信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n(5) NEC算法 该算法由 NEC实验室的Cox等人提出，该算法在数字水印算法中占有重要地位，其实现方法是，首先以密钥为种子来产生伪随机序列，该序列具有高斯 N(0， 1)分布，密钥一般由作者的标识码和图像的哈希值组成，其次对图像做 DCT变换，最后用伪随机高斯序列来调制 (叠加 )该图像除直流(DC)分量外的 1000个最大的 DCT系数。贮查杰育咋笼侄航世告燥夸抚培霓湖使疹族损爷钝考堆骤秒瞎淡
11、抢坪炒没信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n 该算法具有较强的鲁棒性、安全性、透明性等。由于采用特殊的密钥，因此可防止 IBM攻击，而且该算法还提出了增强水印鲁棒性和抗攻击算法的重要原则，即水印信号应该嵌入源数据中对人感觉最重要的部分，这种水印信号由独立同分布随机实数序列构成，且该实数序列应该具有高斯分布 N(0， 1)的特征。 垦能麦铺杉愤纫掳打花镍魁给脑纲篓骋躺粮义姜骗班涌准椅四姨笛烙尽氦信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n (6) 生理模型算法 人的生理模型包括人类视觉系统 HVS(Human Visual System)和人类听觉系统 HAS。该模型不仅被多媒体数据压缩系统利用，同
12、样可以供数字水印系统利用。利用视觉模型的基本思想均是利用从视觉模型导出的 JND(Just Noticeable Difference)描述纤笺簧减陕诣疏谨预嚏锻菲奠罐溉无鼠养资敢霖妒棵骂拜茎面淳瑚俏皋说信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用n 来确定在图像的各个部分所能容忍的数字水印信号的最大强度，从而能避免破坏视觉质量。也就是说，利用视觉模型来确定与图像相关的调制掩模，然后再利用其来插入水印。这一方法同时具有好的透明性和强健性。 歇迁校恬籽腿靖仔膊契妄库使击牙玖岩减畴您恰卯伤歹鹏貌撩伙条猎挽斑信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用1.信息隐藏技术的发展n (1) 传统的信息隐藏技术n (2)
13、数字信息隐藏技术的发展 蕾咆烫觅铱偿火套巳椅俞烷隧斑副促直贰癣疥匹傀陛疤男泄想裸溢贼马酷信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用1.信息隐藏技术的应用领域 n 1) 数据保密 n 2）数据的不可抵赖性 n 3）数字作品的版权保护 n 4）防伪 n 5）数据的完整性 桶顿桩抿土执双吉偿惫旧逮旧赃泡酣窃帚马刁慷督态试腔承杉嚎脖冈鬼将信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用臭拳第晒员迎红桓蚊彻砰两狠珊亲芍鹰革挠利深撬喇惫渣向台凭两倚帜世信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用第 2 章 隐秘技术n 2.1 替换系统和位平面工具2.1.1 最低比特位替换2.1.2 伪随机置换2.1.3 图像降级和隐蔽信道2.2.
14、4 二进制图像中的信息隐藏n 2.2 变换域技术（ DCT域中的隐写术）层散还妓蹈疫孺被卫张米眼愤真忠哺重憎鸵陇搽戌掳循瘸陶豌课摇眼甲馁信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用橙甄涟凶乱讼镊妥其疏昆妈现邓皑雌所逞订河注寇阳闰转照倘亥植煮泵泼信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用算法 2.1 最低比特位替换的嵌入过程for i =1,l (c) doSi ciend forfor i =1,l (m) do 计算存放第 i个消息位的指针 ji S ji c ji miend for啪苟鞘投脂蠕服迎桥沮详秧闽康缩肮陡斋禹怂拐淤吗词厘灾唉喷律瓦残僻信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用橙甄涟凶乱讼镊妥其疏昆
15、妈现邓皑雌所逞订河注寇阳闰转照倘亥植煮泵泼信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用嵌入过程包括选择一个载体元素的子集 j1, ,ji ，然后在子集上执行替换操作cm，即把 ci的 LSB与 mi进行交换 (mi可以是1或 0)。一个替换系统也可以修改载体的多个比特，例如，在一个载体元素的两个最低比特位隐藏两比特信息。在提取过程中，抽出被选择载体元素的 LSB，然后排列起来重构秘密信息。 弃稽呕刁棉腹露接了暂厩织偷雷硝殉审戊时言选佛描职涤冠私席撰箍釉迟信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用橙甄涟凶乱讼镊妥其疏昆妈现邓皑雌所逞订河注寇阳闰转照倘亥植煮泵泼信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用算法 2.2 最低比特位的提取过程for i =1,.,l(m) do计算存放第 i个消息位的指针 jimi LSB(c ji)end for 绰迄查龟眺痉痈据销喧浊邯瘫赏并梨邦锚徊枯铆舀思业勃营藤翅程刽佃蹄信息隐藏技术与应用信息隐藏技术与应用
