第3章信息隱藏技術(shù)(編輯修改稿)
2025-02-03 20:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 智能瀏覽，應(yīng)用于網(wǎng)上信息的搜索和數(shù)字媒體新鮮服務(wù)中。 （ 2）多語(yǔ)種電影系統(tǒng)和電影分級(jí)系統(tǒng)。 （ 3）數(shù)字媒體附加描述和參考信息的攜帶。2023/2/28 星星期日期日15 信息隱藏的基本方法 基于空域的信息隱藏方法是指在圖像和視頻的空域上進(jìn)行信息隱藏，通過(guò)直接改變宿主圖像 /視頻的某些像素的值來(lái)嵌入標(biāo)志信息（水?。?。 1．空域方法的視覺(jué)理論基礎(chǔ) 基于空域的信息隱藏方法 由于受灰度分辨率的限制，盡管 HVS（視覺(jué)系統(tǒng)）在比較兩個(gè)物體的不同亮度時(shí)有較好的分辨能力，但在決定物體的絕對(duì)亮度上比較困難。但 圖像灰度值一定范圍內(nèi)的改變， HVS可能察覺(jué)不到 。 因此， HVS只可能辨別超過(guò)一定門(mén)限（闊值）的灰度變化，而這個(gè)門(mén)限受圖像的信息和頻率特性的影響，這就是 HVS的對(duì)比度特性。 著名的 Weber定律對(duì) HVS的對(duì)比度特性做定量的描述。 2023/2/28 星星期日期日16 Weber定律：假設(shè)物體背景的亮度是均勻的，表示為 B，則剛好可以被 HVS識(shí)別的物體亮度應(yīng)為 B+?B，且 ?B滿足： ?B/B≈ 。 Weber 定律說(shuō)明，物體要能被 HVS識(shí)別，其亮度與背景必須存在一個(gè)亮度差，該亮度差與背景亮度無(wú)關(guān)。 對(duì)比度敏感門(mén)限可表示為： HVS的對(duì)比度特性揭示了這樣的事實(shí)：可以對(duì)圖像的像素灰度值做一定程度的改變而不為 HVS所察覺(jué)。 2．基于替換 LSB的空域信息隱藏方法 在該方法中，圖像部分像素（即載體像素）的最低一個(gè)或多個(gè)（比特）位平面的值被隱藏?cái)?shù)據(jù)所替換。 即載體像素的 LSB平面先被設(shè)置為 “0”，然后根據(jù)需要隱藏的數(shù)據(jù)改變?yōu)?“1”或不變，以達(dá)到隱藏?cái)?shù)據(jù)的目的。2023/2/28 星星期日期日17 注意 ：將隱藏?cái)?shù)據(jù)嵌入至最低比特位，對(duì)宿主圖像（ CoverImage）的圖像品質(zhì)影響最小，其嵌入容量最多為圖像文件大小的1/8，但是值得注意的是嵌入隱藏信息后，宿主圖像的品質(zhì)會(huì)變差。 例：一種實(shí)用的基于替換 LSB的空域信息隱藏方法（最低比特位替換法， 以 24位的 BMP文件為例 ） ? 24位的 BMP文件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面： （ 1）每個(gè)文件只能非壓縮地存放一幅彩色圖像； （ 2）文件頭由 54個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)段組成，其中包含該位圖文件的類(lèi)型、大小、圖像尺寸及打印格式等； （ 3）從第 55個(gè)字節(jié)開(kāi)始是該文件的圖像數(shù)據(jù)部分， 數(shù)據(jù)的排序順序以圖像的左下角為起點(diǎn)，每連續(xù) 3個(gè)字節(jié)便描述圖像一個(gè)像素點(diǎn)的顏色信息，這 3個(gè)字節(jié)分別代表紅（ R）、綠（ G）、藍(lán)（ B）三基色在此像素中的亮度 。若連續(xù) 3個(gè)字節(jié)為 00H、 00H、 FFH，則表示該像素的顏色為藍(lán)色。 2023/2/28 星星期日期日18 因此，一幅 24位的 BMP圖像由 54字節(jié)的文件頭和圖像數(shù)據(jù)部分組成，其中文件頭是不能隱藏信息的，從第 55字節(jié)開(kāi)始的圖像數(shù)據(jù)部分可以隱藏信息。 例如， 24位 BMP文件數(shù)據(jù)為 01100110， 00111101， 10001111，00011010， 00000000， 10101011， 00111110， 10110000， 則其字節(jié)的奇偶排序?yàn)椋?0， 1， 1， 1， 0， 1， 1， 1。現(xiàn)在若需要隱藏信息 79， 79轉(zhuǎn)化為 8位二進(jìn)制為 01001111，將這兩個(gè)數(shù)列相比較，發(fā)現(xiàn)第 5位不一致，于是對(duì) 24位 BMP文件數(shù)據(jù)的某些字節(jié)的奇偶性進(jìn)行調(diào)制，使其與 79轉(zhuǎn)化的 8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)一致 。 第 3位：將 10001111變?yōu)?10001110，則該字節(jié)由奇變?yōu)榕肌? 第 4位：將 00011010變?yōu)?00011011，則該字節(jié)由奇變?yōu)榕肌? 第 5位：將 00000000變?yōu)?00000001，則該字節(jié)由偶變?yōu)槠妗? 經(jīng)過(guò)這樣的調(diào)制，這個(gè) 24位 BMP文件數(shù)據(jù)字段字節(jié)的奇偶性便與 79轉(zhuǎn)化為的 8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)完全相同了，這樣 8個(gè)字節(jié)便隱藏了一個(gè)字節(jié)的信息。 2023/2/28 星星期日期日19 將信息嵌入到 BMP文件的步驟分為以下幾步： （ 1）將待隱藏信息轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)據(jù)流； （ 2）將 BMP文件圖像數(shù)據(jù)部分的每個(gè)字節(jié)的奇偶性與上述二進(jìn)制數(shù)據(jù)流進(jìn)行比較； （ 3）通過(guò)調(diào)整字節(jié)最低位的 “0”或 “1”來(lái)改變字節(jié)的奇偶性，使之與上述二進(jìn)制數(shù)
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