【導讀】指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注。和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，了明確的說明并表示了謝意。的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律后果由本人承擔。本人授權(quán)大學可以將本學位論文的。涉密論文按學校規(guī)定處理。另一宿主信號的過程，可用于版權(quán)保護、重要數(shù)據(jù)的完整性鑒定和保密通信等。文化、政治等方面產(chǎn)生重大影響。已不再是十分有效的方法。但對信息隱藏技術(shù)而言，可能的監(jiān)測者或非法攔截者難。以從公開信息中判斷機密信息是否存在，因此難以截獲機密信息。結(jié)果表明，信息隱藏使得秘密信息的通信。得到了更高的安全的保障。

　　

【正文】 信號轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)據(jù)碼流； （ 3） 將 BMP 文件圖像數(shù)據(jù)部分的每個字節(jié)的高 7 位依次異或后再與上述二進制數(shù)碼流異或后的結(jié)果寫入最低位； 如圖 22 所示 ： 西南交通大學本科畢業(yè)設計 第 15 頁 圖 22 基于彩色靜止數(shù)字圖像的信息隱藏嵌入過程 （ 1） 讀 BMP 文件標頭部分的保留字節(jié)值，設為 L，若為 0 則沒有隱藏信息，終止算法；若不為 0 則其值為隱藏信息的字節(jié)長度； （ 2） 將 BMP 文件圖像數(shù)據(jù)部分的每個字節(jié) 8 位依次異或，并保 存其結(jié)果； （ 3） 重復第（ 2）步，使每 8 個 BMP 文件圖像數(shù)據(jù)部分字節(jié)經(jīng)過運算后組成一個隱藏信息字節(jié)； （ 4） 重復（ 2）、（ 3）直到隱藏信息字節(jié)長度為 L。 如圖 23 所示 ： 圖 23 基于彩色靜止數(shù)字圖像的信息隱藏提取過程 可以證明，提取后的信息就是嵌入的簽字信號。以簽字信號的一個位 S 為例，設對應的一個位圖數(shù)據(jù)字節(jié)為 X7X6X5X4X3X2X1X0， 嵌入簽字信號后的位圖數(shù)據(jù)字節(jié)為 X7X6X5X4X3X2X1X039。， 其中： X039。 = X7⊕ X6⊕ X5⊕ X4⊕ X3⊕ X2⊕ X1⊕ S 設提取后的簽字信號 為 S39。，則 ： S39。 =X7⊕ X6⊕ X5⊕ X4⊕ X3⊕ X2⊕ X1⊕ X039。 =(X7⊕ X6⊕ X5⊕ X4⊕ X3⊕ X2⊕ X1⊕ X7)⊕ (X6⊕ X5⊕ X4⊕ X3⊕ X2⊕ X1⊕ S) =(X7⊕ X6⊕ X5⊕ X4⊕ X3⊕ X2⊕ X1⊕ X7)⊕ (X6⊕ X5⊕ X4⊕ X3⊕ X2⊕ X1)⊕ S =S 證畢。 西南交通大學本科畢業(yè)設計 第 16 頁 根據(jù)以上論述，可以得出如下 結(jié)論： （ 1） 由于原始 24 位 BMP 圖像文件隱藏信息后，其數(shù)據(jù)部分字節(jié)數(shù)值最多變化為 1，該字節(jié)代表的像素最多只變化了 1/256，所以，已隱藏信息的 BMP 圖像與未隱藏信息的 BMP 圖像，用肉眼是 看不出差別的； （ 2） 將信息直接嵌入像素 RGB 值的優(yōu)點是嵌入信息的容量與所選取的掩護圖像的大小成正比； （ 3） 使用這種方法，一個大小為 32 k 的 24 位 BMP 圖像文件，可以隱藏約 32 k/8=4k 的信息（忽略文件頭不能隱藏數(shù)據(jù)的 54 個字節(jié)），該方法具有較高的信息隱藏率。 本章小結(jié) 本章主要闡述 信息隱藏的基本原理和數(shù)字圖像的文件格式以及基于彩色靜止圖像的信息隱藏算法，可以看到基于彩色靜止圖像的信息隱藏算法具有容量大、隱藏率高和不可察覺的特點，符合信息隱藏技術(shù)的要求且算法簡單易于實現(xiàn)， 論 文將采用 此算法來實現(xiàn)信息隱藏。 西南交通大學本科畢業(yè)設計 第 17 頁 第 3 章 信息隱藏軟件設計與實現(xiàn) 引言 本章將依據(jù)信息隱藏原理，采用基于彩色靜止圖像信息隱藏算法來完成軟件的需求分析、設計和編碼實現(xiàn)。 其中編碼實現(xiàn)是 以 C++語言 作為開發(fā)語言，以 Visual Studio 2020 為 開發(fā) 工具完成的 。 需求分析 根據(jù)軟件 設計的要求， 和要實現(xiàn)的功能， 明確了軟件 需求。劃分軟件功能模塊，建立了軟件邏輯模型 。 任務概述 設計要求通過對 24 位 BMP 位圖文件的空域研究，運用前文提出的基于彩色靜止數(shù)字圖像的信息隱藏算法，軟件要實現(xiàn)將秘密信息 嵌入到 24 位 BMP 位圖文件中，圖像沒有可察覺的變化，且圖片屬性各項不變，還要實現(xiàn)秘密信息恢復 。 為滿足信息隱藏的安全特性，需對軟件的使用權(quán)限進行限制。 需求描述 軟件主體模塊包括信息嵌入模塊和信息提取模塊；功能模塊有載體文件的正確選擇，待隱藏文件的正確選擇，隱秘圖像的保存，隱秘圖像的選擇，提取文件的保存。打開軟件時，出現(xiàn)登錄對話框，登錄出錯將不能加載主窗體；對用戶而言，僅可以選擇非空的 BMP 位圖文件作為載體圖像；選擇待隱藏文件時，各類型文件均可選取。若所選文件超出載體隱藏容量，軟件會提示待隱藏文件 過大。隱藏成功后，將顯示隱藏前后圖像對比；圖像顯示，圖像能按原始大小也能適應窗口。 根據(jù)算法、載體圖像和秘密信息、隱秘圖像之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系建立數(shù)據(jù)流圖模型如下： 西南交通大學本科畢業(yè)設計 第 18 頁 圖 31 信息隱藏模塊數(shù)據(jù)流圖 在信息隱藏過程中，秘密信息的字節(jié)長度被傳送給程序，并將其寫入圖像文件標頭的保留字節(jié)，作為隱秘圖像的標頭，載體圖像的圖像數(shù)據(jù)先經(jīng)過變換再與二進制數(shù)據(jù)碼流異或，結(jié)果寫入字節(jié)最低位。形成新的值作為隱秘圖像的圖像數(shù)據(jù)部分。 圖 32 信息恢復模塊數(shù)據(jù)流圖 提取隱藏信息時，程序讀取隱秘圖像 的標頭保留字節(jié)等到隱藏信息字節(jié)長度，隱秘圖像數(shù)據(jù)經(jīng)變換轉(zhuǎn)化為隱藏信息二進制碼，當二進制碼達到隱藏文件字節(jié)長度時停止算法，保存隱藏文件。 秘密信息 長度 判斷 讀取 字節(jié)長 度 像素值變換 隱秘圖像 文件數(shù)據(jù) 字節(jié)長度 二進制數(shù)據(jù)碼流 文件標頭 像素值 秘密信息 載體圖像 像素值變換 記錄字節(jié)長度 最低位替換 隱秘圖像 文件大小 文件標頭 像素值 二進制數(shù)據(jù)碼流 新文件標頭 變換后像素值 新像素值 西南交通大學本科畢業(yè)設計 第 19 頁 軟件設計 根據(jù)各模塊之間的聯(lián)系，完成了體系結(jié)構(gòu)設計。然后根據(jù)各模塊功能， 完成詳細設計。 依托主窗體將各模塊聯(lián)系起來，完成整個軟件的編碼實現(xiàn)。 軟件 結(jié)構(gòu)設計 根據(jù)軟件要實現(xiàn)的功能將軟件劃分為以下模塊：文件加載模塊、文件保存模塊、圖像顯 示模塊、信息嵌入模塊、信息提取模塊和用戶登錄模塊。根據(jù)模塊之間的聯(lián)系建立軟件結(jié)構(gòu)圖，如圖 33 所示 ： 圖 33 軟件結(jié)構(gòu)圖 詳細設計 本設計用 24 位 BMP 位圖作為載體 ，圖片文件的度量單位是由像素點構(gòu)成，許多不同顏色值的像素點組合在一起就可以構(gòu)成一張圖 片，在對圖片文件進行操作時就是以像素點為基本單位進行操作，將 信息隱藏在像素點中，像素點是由 8 位二進制值組成，只要將信息隱藏到二進制中就可以 ， 本設計采用最低有效位替換法，將像素值高 7 位依次異或再與秘密信息二進制數(shù)據(jù)流異或后寫入最低位。 詳細的步驟如下： （ 1） 打開載體 圖片文件； 信息隱藏和恢復 圖像顯示 信 息提取 加載位圖圖像 文件 保存 信 息嵌入 文件 加載 加載待隱藏文件 西南交通大學本科畢業(yè)設計 第 20 頁 （ 2） 將秘密信息字節(jié)長度寫入文件標頭保留字節(jié)； （ 3） 提取每個像素點的信息值 ，各字節(jié)高 7 位異或 ； （ 4） 高 7 位異或結(jié)果與秘密信息二進制數(shù)據(jù)流異或； （ 5） 異或結(jié)果寫入最低位， 保存隱秘圖像； 信息隱藏程序流程圖如下 ： 圖 34 信息隱藏流程圖 開始 信息長度寫入文件標頭保留字節(jié) 圖像 數(shù)據(jù)各字節(jié)高 7 位依次異或 結(jié)束 秘密信息長度是否超過圖像容量 提示待隱藏文件過大 Y N N Y 打開載體圖像 與秘密信息二進制數(shù)據(jù)流異或 二進制數(shù)據(jù)流結(jié)束 ？ 寫入最低位 保存隱 秘 圖像 打開隱藏文件 西南交通大學本科畢業(yè)設計 第 21 頁 （ 1） 提取過程是信息隱藏的逆過程，具體步驟如下： （ 2） 打開所要提取隱藏信息的圖片文 件； （ 3） 讀文件標頭保留字節(jié)值 L，判斷有 無 隱藏信息； （ 4） 圖像數(shù)據(jù)每個字節(jié) 8 位依次異或，并保存其結(jié)果； （ 5） 每 8 個圖像數(shù)據(jù)部分字節(jié)經(jīng)運算后組成一個隱藏信息字節(jié)； （ 6） 重復 4 步直到隱藏信息字節(jié)長為 L； 信息提取程序流程圖如下 ： 圖 35 信息提取程序流程圖 開始 讀取文件標頭保留 字節(jié)值 L 圖像 數(shù)據(jù)各字節(jié) 8 位依次異或 結(jié)束 是否達到隱藏信息字節(jié)長 L？ Y N N Y 打開 隱秘 圖像 L=0？ 保存異或結(jié)果，組成隱藏信息字節(jié) 保存隱藏信息 西南交通大學本科畢業(yè)設計 第 22 頁 模塊 設計 打開軟件時彈出登錄對話框，輸入正確的用戶名和密碼顯示主窗體，否則關(guān)閉對話框不顯示主窗體。程序流程圖如下： 圖 36 登錄模塊流程圖 程序?qū)崿F(xiàn) 該模塊實現(xiàn)文件的待隱藏文件和圖像文件的打開路徑選擇，文件選擇，文件加載。包含位圖文件載入和嵌入文件載入兩部分，主要函數(shù)代碼如下： （ 1）嵌入文件載入主要代碼： CFile cf。 if( !( pszFilename, CFile::modeRead ) ) return( FALSE )。 DWORD dwFileSize。 dwFileSize = ()。 //獲取文件字節(jié)長度 embfile_size = dwFileSize。 unsigned char *pFile。 pFile = new unsigned char [dwFileSize]。 登錄開始 結(jié)束 輸入用戶名、密碼 用戶名密碼是否正確 打開主窗體 N Y 西南交通大學本科畢業(yè)設計 第 23 頁 ( pFile, dwFileSize )。 //將文件中內(nèi)容讀入數(shù)組，解下來就開始嵌入操作 m_pFile = pFile。 q = pFile。 //記錄下位置 return true。 （ 2）位圖載入函數(shù) 載入位圖時首先讀取文件標頭，讀取保留字節(jié)判斷是否有隱藏信息，主要代碼如下： if( m_pDib != NULL ) delete m_pDib。 if ( != 0) //含有隱藏信息，保存其大小 { if ( == 0) embfile_size = 。 else embfile_size = + 65535。 } 接下來讀取圖像數(shù)據(jù)，代碼如下： if( m_nPaletteEntries != 0 ) { LOGPALETTE *pLogPal = (LOGPALETTE *) new char [sizeof(LOGPALETTE)+ m_nPaletteEntries*sizeof(PALETTEENTRY)]。 if( pLogPal != NULL ) { pLogPalpalVersion = 0x300。 pLogPalpalNumEntries = m_nPaletteEntries。 for( int i=0。 im_nPaletteEntries。 i++ ) { pLogPalpalPalEntry[i].peRed = 西南交通大學本科畢業(yè)設計 第 24 頁 m_pPalette[i].rgbRed。 pLogPalpalPalEntry[i].peGreen = m_pPalette[i].rgbGreen。 pLogPalpalPalEntry[i].peBlue = m_pPalette[i].rgbBlue。 } ( pLogPal )。 delete [] pLogPal。 } } m_BitCount = 24。 //24 位位圖 p = m_pDibBits。 //指向位圖數(shù)據(jù)的指針，用來執(zhí)行處理操作用 bitmap_size = m_dwDibSize (m_pDibBits m_pDib)。//真正的位圖數(shù)據(jù) 大?。闯^結(jié)構(gòu)外） tag = 。 return( TRUE )。 } 該模塊完成 位圖保存和隱藏文件保存功能。 （ 1）位圖保存代碼如下： BOOL CBMPHider::Save( const char *pszFilename ) //保存含有隱藏信息的 bmp { if( m_pDib == NULL ) return( FALSE )。 CFile cf。 if( !( pszFilename, CFile::modeCreate | CFile::modeWrite ) ) return( FALSE )。 try { 西南交通大學本科畢業(yè)設計