【正文】 m][n]中未經(jīng)處理的數(shù)據(jù)分塊、DCT 變換，量化，一直到全部AAA[m][n]數(shù)據(jù)被處理完。所以在本設(shè)計(jì)中以較小的量化步長(zhǎng)，進(jìn)行量化，以便取得更好的質(zhì)量。量化步長(zhǎng)越大，隱秘圖象相對(duì)于覆蓋圖象的失真就越大，不易覺察性越差；另一方面，步長(zhǎng)越大，隱秘圖象 DCT 系數(shù)可容許的失真范圍也越大，算法的魯棒性就越強(qiáng)。處理完 64個(gè)系數(shù)之后即可得到量結(jié)果矩陣 lh。以下是量化的示意圖： ????????190319876526840421918725656903原圖塊區(qū) 128+DCT ???????????02312140403221138 量化 ????????9 103 298 5 72764437 165 08 29 2160基于 DCT 變換的圖像信息隱藏技術(shù)第 15 頁(yè) 共 31 頁(yè) ?????????0000213圖 8 量化示例圖 算法如下：本設(shè)計(jì)通過調(diào)用 sch 函數(shù)實(shí)現(xiàn)量化?？梢钥闯龅皖l區(qū)(左上角) 的量化系數(shù)明顯比高頻區(qū)(右下角) 的量化系數(shù)小。量化是對(duì)經(jīng)過 DCT 變換后的頻率系數(shù)進(jìn)行量化,將 DCT 系數(shù)按比例縮小,并取其最接近的整數(shù)值的處理過程稱為量化，將量化后的系數(shù)按比例恢復(fù)的過程稱為逆量化. 通過量化,我們可以丟棄一些不重要的圖象細(xì)節(jié)信息,圖像的主要壓縮率集中在這個(gè)地,丟棄的信息就多,使得壓縮比增大,重要,注意每一個(gè) DCT 正交變換塊中的 64 個(gè)系數(shù)必須和一個(gè)有 64 個(gè)元素的量化表做處理：???????),(yxQDCTndItegrRouDCTQ公式 本設(shè)計(jì)所采用的灰度圖像的量化表 Q 如下: ???????? 9 103 298 52 776492437 6 18685902 19 4 2146 基于 DCT 變換的圖像信息隱藏技術(shù)第 14 頁(yè) 共 31 頁(yè)表 　量化系數(shù)矩陣與 8*8 的 DCT 系數(shù)矩陣一一對(duì)應(yīng)。3．2．3：DCT 分塊系數(shù)的量化嚴(yán)格說 DCT 本身并不能進(jìn)行碼率壓縮,因?yàn)?64 個(gè)樣值仍然得到 64 個(gè)系數(shù)。流程圖如下：圖 7 DCT 變換的流程圖根據(jù)以上算法和流程，本設(shè)計(jì)中 DCT 量化部分在程序中寫了 void DIV_DCT() 函數(shù)，該函數(shù)的功能是把需要隱藏的圖想分割成 88 的小塊，然后 DCT 處理每個(gè)小塊等到每個(gè)小塊的 DCT 系數(shù)。先把需要隱藏的圖像分塊，然后再做 DCT 處理，其中[A]的第一行系數(shù)為 N1?！　?*8 DCT 變換矩陣[A]如下：?? ????????? 136369413 4.. 278 0901940109 ... 6563A 表 把分割成 88 的每一個(gè)圖像子塊進(jìn)行根據(jù)下面公式進(jìn)行 DCT 正變換的：DCT 正變換為： ????TAkignmG),(),(? ()逆 DCT 變換為： ?nkigT ()block 為原始圖像數(shù)據(jù)，q 為 DCT 變換后數(shù)據(jù):原數(shù)據(jù)矩陣：B00 B01 B02 B03 B04 B05 B06 B07B08 B09 B10 B11 B12 B13 B14 B15B16 B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23B24 B25 B26 B27 B28 B29 B30 B31基于 DCT 變換的圖像信息隱藏技術(shù)第 12 頁(yè) 共 31 頁(yè)B32 B33 B34 B35 B36 B37 B38 B39B40 B41 B42 B43 B44 B45 B46 B47B48 B49 B50 B51 B52 B53 B54 B55B56 B57 B58 B59 B60 B61 B62 B63DCT 變換后數(shù)據(jù)Q00 Q01 Q02 Q03 Q04 Q05 Q06 Q07Q08 Q09 Q10 Q11 Q12 Q13 Q14 Q15Q16 Q17 Q18 Q19 Q20 Q21 Q22 Q23Q24 Q25 Q26 Q27 Q28 Q29 Q30 Q31Q32 Q33 Q34 Q35 Q36 Q37 Q38 Q39Q40 Q41 Q42 Q43 Q44 Q45 Q46 Q47Q48 Q49 Q50 Q51 Q52 Q53 Q54 Q55Q56 Q57 Q58 Q59 Q60 Q61 Q62 Q63變換后的系數(shù) Q00 稱為直流系數(shù)(DC),Q01Q63 稱為交流系數(shù)(AC).處理后系數(shù)矩陣左上為低頻系數(shù),不過常用的還是整數(shù)快速算法。　　本程序中，打開的圖像信息原來(lái)裝在 image[256*256]的一維數(shù)組中，為方便后面的處理，先將圖像放到 AAA[256][256]的二維數(shù)組中。圖像顯示流程：打開圖像 讀取圖像數(shù)據(jù) 顯示圖像圖 6 圖像顯示藏流程圖過程詳解及結(jié)果：（1）打開圖像：實(shí)現(xiàn)功能：打開當(dāng)前工程目錄，選擇目標(biāo)文件（2）讀取圖像數(shù)據(jù)：實(shí)現(xiàn)功能：讀取所選擇的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)基于 DCT 變換的圖像信息隱藏技術(shù)第 11 頁(yè) 共 31 頁(yè)（3）顯示圖像：首先，申請(qǐng)句柄資源，取得畫刷設(shè)備。：各個(gè)模塊功能的實(shí)現(xiàn)以及它們的部分說明3．：圖像的顯示　　本設(shè)計(jì)中無(wú)論是隱藏圖像還是前景載體圖像都是采用 265*256 的 raw 格式圖像。研究表明:,例如報(bào)紙上印刷照片是由很多黑色小圓點(diǎn)組成,這些小圓點(diǎn)代表高頻數(shù)據(jù),人眼看上去是一幅圖象,(將小圓點(diǎn)變?yōu)樾》近c(diǎn)),人眼是不基于 DCT 變換的圖像信息隱藏技術(shù)第 9 頁(yè) 共 31 頁(yè)容易辨認(rèn)的(看上去還是原來(lái)的圖象).一般圖象(照片)有很大部分信息熵都在高頻區(qū). ，所以低頻系數(shù)的改變對(duì)圖像視覺上的影響遠(yuǎn)大于高頻系數(shù)．考慮到秘密信息的不可 見性 ，對(duì)低頻系數(shù)不宜做較大改變．然而在 J P E G 壓縮中，為了在圖像畫面降質(zhì)不明顯的前提下獲得較高的壓縮比，保留的恰是對(duì)人眼視覺重要的低頻 系數(shù)，而將大部分 DC T高頻系數(shù)變成了零．因此 J P E G 壓縮對(duì)低頻系數(shù)不敏感 ，而對(duì)高頻系數(shù)敏感，將信息數(shù)據(jù)嵌入在高頻部分可能在有損壓縮中丟失．作 為一種權(quán)衡 ，可 以將信息嵌入在圖像的DC T 域中頻系數(shù)之間．為了隱藏較多的信息 ，應(yīng)最大可能地挖掘中頻系數(shù)的隱藏空間．DCT 的作用即是將一組光強(qiáng)數(shù)據(jù)(Intensity Data)轉(zhuǎn)換為頻率數(shù)據(jù)(Frequency Data),以便以后流程對(duì)高頻數(shù)據(jù)進(jìn)行修飾處理.3：系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)3．1：圖像信息隱藏系統(tǒng)的介紹[5]　　如下圖是基于 DCT 變換的圖像信息隱藏流程圖：　　　　　　　　　　　　圖 5 基于 DCT 變換的圖像信息隱藏流程圖　　根據(jù)圖 5 的圖像信息隱藏流程，可以知道每幅需要隱藏的圖像的信息隱藏的過程如下：① 由于 DCT 變換的運(yùn)算量比較大,所以需要將每一個(gè)需要進(jìn)行信息隱藏的圖像的數(shù)據(jù)分割成 8*8 的小塊,然后對(duì)這個(gè) 8*8 矩陣做 DCT 變換，分塊處理，可以使需要隱藏的原始圖像分塊DCT 變換量化 分層編碼將分層編碼隱藏到前景圖像數(shù)據(jù)中實(shí)現(xiàn)圖像信息隱藏提取隱藏圖像的分層編碼恢復(fù)重要系數(shù)反量化逆 DCT 變換隱藏圖像顯示基于 DCT 變換的圖像信息隱藏技術(shù)第 10 頁(yè) 共 31 頁(yè)DCT 變換過程中的運(yùn)算效率高很多，對(duì)分割后的每個(gè)圖像子塊按 DCT 正變換進(jìn)行變換，得到每一個(gè) 8*8 分塊數(shù)據(jù)的 DCT 系數(shù)矩陣；② 在對(duì)圖像像素進(jìn)行 8*8 的分塊 DCT 變換后，再進(jìn)行灰度值的量化，對(duì)低頻能量采取較小步長(zhǎng)的處理，對(duì)高頻能量采取較長(zhǎng)步長(zhǎng)的處理，從而達(dá)到能量集中的目的。中、低頻系數(shù)所含有的原始信號(hào)的成份較多，所以由其反變換重構(gòu)圖像就能得到圖像的近似部分。隨著 p,q 階數(shù)的不斷增大，圖像信號(hào)在兩組正交函數(shù)上的投影值出現(xiàn)了大量的正負(fù)相抵消的情景，從而導(dǎo)致了得到的頻率系數(shù)在數(shù)值（絕對(duì)值）上的不斷減小?！　∫?yàn)閷?duì) DCT 變換來(lái)說，圖像的主要能量是集中在其 DCT 系數(shù)的一小部分。DCT 系數(shù)中。因此，離散余弦變換（DCT）是有損圖像壓縮 JPEG 的核心，同時(shí)也是 “變換域信息隱藏算法”的主要“ 變換域（DCT 域） ”之一。定義大小為 MN 的圖像 g(i,k)的二維離散余弦變換 G(m,n)為圖像在(m,n)， ， 一 0，1，? ，N 一 1 的 DCT 域系數(shù)，相應(yīng)的二維離散余弦變換公式為:基于 DCT 變換的圖像信息隱藏技術(shù)第 8 頁(yè) 共 31 頁(yè)???? ?????????????????? NnkNmikignamnGNik 2)1(cos2)1(cos),(,10 ??公式 其逆變換定義為： ???????????????? NnkNminmGakigNmn 2)1(cos2)1(cos),()(),(10 ??公式 其中其中 Na1)0(?， la2)( ， Nl?1（本設(shè)計(jì)中 N=8）2．4：圖像的 DCT 變換　　[11]離散余弦變換（Discrete Cosine Transform，DCT）是一種實(shí)數(shù)域變換，其變換核為實(shí)數(shù)余弦函數(shù)。在傅里葉級(jí)數(shù)展開式中，如果被展開的函數(shù)是奇偶函數(shù)，那么，其傅里葉級(jí)數(shù)中只包含余弦項(xiàng)，再將其離散化可導(dǎo)出離散余弦變換?；?DCT 的圖像信息隱藏算法能夠充分利用頻域特性，將秘密信息分步到載體圖像的各像素上，以提高算法的魯棒性。 離散余弦變換（DCT 變換）圖像信息隱藏 離散余弦變換，簡(jiǎn)稱 DCT，是指將一組光強(qiáng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成頻率數(shù)據(jù)，以便得知強(qiáng)度變化的情形。變換域算法的優(yōu)點(diǎn) 由于變換域信息隱藏技術(shù)是在頻域嵌入信息，因此它有頻域過固定的抗攻擊和變換的能力，使這一隱藏方案對(duì)比例變化、壓縮、抖動(dòng)、剪輯、打印/掃描以及合謀攻擊都具有很好的魯棒性，它的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在一下幾點(diǎn)：（1） 在變換域中嵌入的信號(hào)能量可以分步到空間域的所有像素上，有利于保證秘密信息的不可見性；（2） 在變換域中，人類的視覺系統(tǒng)某些特性（如頻率掩蔽效應(yīng)）可以更方便的結(jié)合到秘密信息編碼傳輸過程，提高算法的魯棒性；（3） 變換域方法與大多數(shù)國(guó)際數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)兼容，從而可以直接實(shí)現(xiàn)壓縮域內(nèi)的隱藏算法，提高效率，同時(shí)。它們主要是通過修改載體圖像某些指定的頻域系數(shù)來(lái)嵌入數(shù)據(jù)，其基本思想是利用擴(kuò)頻通信原理來(lái)提高隱藏系統(tǒng)的魯棒性。但犬儒位置固定，安全性差，嵌入的隱藏信息容易被破壞，魯棒性不高。一般意義上，空間域方法算法簡(jiǎn)便，信息隱藏量大，信息嵌入和提取速度快?！　?：圖像的分塊 DCT 變換 2. 1 ：圖像信息隱藏技術(shù)評(píng)述[3]基于 DCT 變換的圖像信息隱藏技術(shù)第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè)　　目前信息隱藏研究中使用的載體信息由著幾種：文本、圖像、語(yǔ)音信號(hào)、視頻信號(hào)和應(yīng)用軟件、數(shù)字圖像由于大量的存在，因而被研究最多的是圖像中的信息隱藏， 而且圖像信息隱藏所研究的方法往往經(jīng)過改進(jìn)可以輕易地移植到其他的載體中。第三章介紹圖像信息隱藏的系統(tǒng)，包括各個(gè)模塊的算法、各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)思想以及編程實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證、技術(shù)對(duì)比、談?wù)摗?1．4：論文結(jié)構(gòu)、內(nèi)容介紹第一章主要介紹圖像壓縮，圖像隱藏技術(shù)的研究背景以及研究意義。圖像信息隱藏（低位）根據(jù)隱藏圖像的分層編碼將它的系數(shù)隱藏到前景圖像的低位，并保存。 DCT 分塊系數(shù)的量化：對(duì) DCT 變換后的系數(shù)與灰度量化表進(jìn)行相除處理?；?DCT 變換的圖像信息隱藏技術(shù)第 6 頁(yè) 共 31 頁(yè)認(rèn)識(shí) raw 圖像格式，學(xué)會(huì)對(duì)圖像的像素矩陣的編輯，實(shí)現(xiàn)打開 raw 圖像、讀取 raw 圖像、顯示 raw 圖像的功能。1．3：本論文研究?jī)?nèi)容本設(shè)計(jì)是基于 DCT 變換的圖像信息隱藏，在設(shè)計(jì)中圖像的顯示是很基本的，所以編程第一步實(shí)現(xiàn)的是圖像的顯示，這個(gè)在設(shè)計(jì)的后面的都是需要用到的，比如圖像恢復(fù)之后