信息隱藏技術

第4章信息隱藏技術

返回總目錄目錄4.1時空域替換技術4.2變換域技術4.3文本信息隱藏技術

返回總目錄4.4習題四●基本要求：

１）了解信息隱藏的時空域替換技術；

２）了解信息隱藏的變換域技術；

３）通過一些具體算法熟悉信息隱藏技術?！駥W習重點：

１）信息隱藏的時空域與變換域概念；

２）信息隱藏的算法。

根據(jù)載體的不同，信息隱藏可以分為圖像、視頻、音頻、文本和其他各類數(shù)據(jù)的信息隱藏。在不同的載體中，信息隱藏的方法有所不同，需要根據(jù)載體的特征，選擇合適的隱藏算法。比如，圖像、視頻和音頻中的信息隱藏，利用了人的感官對于這些載體的冗余度來隱藏信息;而文本或其他各類數(shù)據(jù)，需要從另外一些角度來設計隱藏方案。4.0

引言5根據(jù)嵌入算法，我們可以大致把信息隱藏算法分成以下六類：1.替換系統(tǒng)：用秘密信息替代隱蔽宿主的冗余部分。2.變換域技術：在信號的變換域嵌入秘密信息(如在頻域)。3.擴展頻譜技術：采用擴頻通信的思想。4.統(tǒng)計方法：通過更改偽裝載體的若干統(tǒng)計特性對信息進行編碼，并在提取過程中采用假設檢驗方法。5.失真技術：通過信號失真來保存信息，在解碼時測量與原始載體的偏差6.載體生成方法：對信息進行編碼以生成用于秘密通信的偽裝載體。因此，用秘密信息替代偽裝載體中的冗余部分，替換技術是最直觀的一種隱藏算法，也稱為空間域算法。

除此之外，對圖像進行變換也是信息隱藏常用的一種手段，稱為變換域算法。4.1時空域替換技術任何多媒體信息，在數(shù)字化時，都會產(chǎn)生物理隨機噪聲，而人的感觀系統(tǒng)對這些隨機噪聲是不敏感的替換技術就是利用這個原理，試圖用秘密信息比特替換掉隨機噪聲，以達到隱藏秘密信息的目的時空域：原始的載體數(shù)據(jù)稱為時空域數(shù)據(jù)，而經(jīng)過DCT等變換處理后的載體數(shù)據(jù)稱為變換域數(shù)據(jù)，下面通過例子來說明圖像中可以用來隱藏信息的地方。一幅圖像是由很多個像素(Pixel)點組成的，像素是構成圖像的基本元素。比如，一幅圖像的大小是640×480，則說明這個圖像在水平方向上有640個像素點，在垂直方向上有480個像素點。圖像可分為灰度圖像和彩色圖像。4.1.1圖像的基本表示數(shù)字圖像一般用矩陣來表示，圖像的空間坐標X、Y被量化為m×n個像素點，如果每個像素點僅由灰度值表示，則這種圖像稱為灰度圖像;如果每個像素點由紅、綠、藍三基色組成，則這種圖像稱為彩色圖像。在彩色圖像中，任何顏色都可以由這三種基本顏色以不同的比例調和而成。灰度圖像的灰度值構成灰度圖像的矩陣表示;彩色圖像可以用類似于灰度圖像的矩陣表示，只是在彩色圖像中，由三個矩陣組成，每一個矩陣代表三基色之一。

對于一幅灰度圖像來說，如果每個像素點的灰度值僅取0或1，則這種圖像稱為二值圖像;如果灰度值的取值范圍為0～255，每個像素點可用8bit來表示，則記為(a7，a6，…，a0)，其中ai=0或1(i=0，…，7)。對于每個像素點來說，都取其中的某一位就構成了一幅二值圖像。比如，所有像素點都取a0位，則這種圖像稱為該圖像的第0位位平面(即是最低位位平面)圖像，依次類推，共有8個位平面圖像（如圖4－1所示）。4.1時空域替換技術123456788765432118圖4－1圖像象素的灰度表示圖像的位平面概念

各個位平面圖像的效果如圖4－2、4－3所示。圖中第1張是8位灰度圖像，后面依次是從低位到高位的位平面圖像。從這幾個位平面圖像中可以看出，較高位的位平面圖像反映了原始圖像的輪廓信息，而較低位的位平面圖像看上去幾乎與原始圖像無關。如果我們將原始圖像的每個像素點的最低位一律變成0，則圖像效果如圖4-5所示，顯而易見，

這兩幅圖像的差別是非常小的，人眼視覺很難感知。

13位平面Bitplane01001110.Pixellocation78=Grayscalevalueof78representedby8bits011..Lowest3ofthe8bitplanes圖4－2

lena位圖

圖像各個位平面的作用

圖4－3

Barbara位圖

圖像各個位平面的作用

圖4－4

Barbara去位圖

圖像各個位平面的作用

圖4－5

Barbara去高低位圖

圖像各個位平面的作用

2024/8/1318Lenagrayimage2024/8/1319Lena位平面2024/8/1320Lena位平面2024/8/1321Lena位平面2024/8/1322Lena位平面2024/8/1323位平面特性位平面越高，對灰度值的貢獻越大位平面越高，相鄰比特的相關也越強最低位平面類似隨機噪聲4.1時空域替換技術圖像各個位平面的作用

從這些例子可以看出，每一個位平面對圖像能量的貢獻大小，也可以幫助我們理解如何選擇信息隱藏的位置，達到不易察覺的目的。4.1時空域替換技術

本節(jié)所用符號

Ci：載體對象的取樣值L(c)：載體的長度L(m)：秘密信息的長度Si：偽裝對象的取樣值K：偽裝密鑰4.1時空域替換技術4.1.1

流載體的LSB方法(LeastSignificantBits)

流載體：發(fā)送方在信息嵌入時，得不到載體的全部元素，只能一邊得到載體一邊進行嵌入。LSB：(LeastSignificantBits)指最低有效位。將秘密信息嵌入到載體圖像像素值的最低有效位，也稱最不顯著位，改變這一位置對載體圖像的品質影響最小。LSB算法嵌入步驟將原始載體圖像的空域像素值由十進制轉換到二進制表示，以大小的塊圖像為例

25525325425325525325225525411111111111111011111111011111101

1111111111111101111111001111111111111110用二進制秘密信息中的每一比特信息替換與之相對應的載體數(shù)據(jù)的最低有效位，假設待嵌入的二進制秘密信息序列為[011000100]，則替換過程如圖所示。11111110

11111101

1111111111111100

111111101111110011111101

1111111011111110111111111111110111111110111111011111111111111101111111001111111111111110將得到的含秘密信息的二進制數(shù)據(jù)轉換為十進制像素值，從而獲得含秘密信息的圖像，如圖所示。2542532552522542522532542541111111011111101

1111111111111100

11111110

1111110011111101

11111110

11111110下圖給出了載體圖像和秘密信息圖像。其中，載體圖像時像素的512x512像素的Lena圖，秘密信息圖像是48x48像素的二值圖像。LSB算法嵌入結果LSB算法提取步驟將得到的隱藏有秘密信息的十進制像素值轉換為二進制數(shù)據(jù)，如圖所示。25425325525225425225325425411111110111111011111111111111100

11111110

1111110011111101

1111111011111110將二進制數(shù)據(jù)的最低有效位提取出來，即為秘密信息序列[011000100]。如圖所示。01100010011111110111111011111111111111100

11111110

1111110011111101

1111111011111110LSB提取結果2024/8/1335LSB算法的保真度最低1位1/2,MN/2,PSNR=-10log10(1/255/255/2)=51.14dB最低2位

3MN/2，PSNR=46.37最低3位

7MN/2，PSNR=42.69最低4位,PSNR=39.38;最低5位,PSNR=36.23.4.1時空域替換技術4.1.1

流載體的LSB方法(LeastSignificantBits)

嵌入：選擇一個載體元素的子集，其中共有個元素，用以隱藏秘密信息的個比特。然后在這個子集上執(zhí)行替換操作，把的最低比特用來替換

提?。赫业角度胄畔⒌膫窝b元素的子集，從這些偽裝對象中抽出它們的最低比特位，排列之后組成秘密信息嵌入與提取方法2024/8/13最低比特位替換

嵌入過程：

然后在子集上執(zhí)行替換操作c即把cｊi的LSB與mi進行交換(mi可以是1或0)。一個替換系統(tǒng)也可以修改載體的多個比特，例如，在一個載體元素的兩個最低比特位隱藏兩比特信息。在提取過程中，抽出被選擇載體元素的LSB，然后排列起來重構秘密信息。

選擇一個載體元素的子集，2024/8/13算法2.1最低比特位替換的嵌入過程fori=1,…,l(ｃ)do

si←ciendforfori=1,…,l(m)do

計算存放第i個消息位的指針jiendfor2024/8/13算法2.2最低比特位的提取過程fori=1,...,l(m)do

計算存放第i個消息位的指針ji

mi←LSB(sji)endforLSB信息隱秘實驗4.1時空域替換技術4.1.1

流載體的LSB方法(LeastSignificantBits)

如何選擇隱藏位置子集？順序選取缺點：已嵌和未嵌部分數(shù)據(jù)特征不同隨機間隔法2024/8/13隨機間隔法使用偽隨機數(shù)發(fā)生器以相當隨機的方式來擴展秘密信息，一個流行的方法是隨機間隔法。如果通信雙方使用同一個偽裝密鑰k作隨機數(shù)發(fā)生器的種子，那么他們能生成一個隨機序列

并且把它們和索引一起按下列方式生成隱藏信息位置來進行信息傳送：2024/8/13算法2.3隨機間隔方法的嵌入過程fori=1,...,l(c)do

si←ciendfor使用種子k

隨機生成序列ki

n←k1fori=1,...,l(m)do

sn←cnmin←n+kiendfor2024/8/13算法2.4隨機間隔方法的提取過程使用種子k

隨機生成序列ki

n←k1fori=1,...,l(m)do

mi←LSB(cn)

n←n+kiendfor4.1時空域替換技術4.1.2

偽隨機置換的LSB方法

能夠得到載體的所有元素，就可以從整個載體考慮，把秘密信息比特隨機地分散在整個載體中嵌入：用種子密鑰產(chǎn)生一個偽隨機索引序列，將第k個秘密消息比特隱藏在索引為的載體元素的最低比特位中4.1時空域替換技術提?。河猛瑯拥姆N子密鑰產(chǎn)生同樣的偽隨機索引序列，從這些位置最低比特位中提取信息應避免的問題產(chǎn)生的索引值可能產(chǎn)生碰撞用一個集合記錄所有已使用過的載體索引值，當再次出現(xiàn)同樣的索引值時，則放棄這個索引值，再選擇下一個元素提取時同樣處理4.1.2

偽隨機置換的LSB方法

2024/8/13Aura用集合的偽隨機置換來計算索引假設l(c)能表示成兩個數(shù)字X和Y的乘積,hk是一個任意的依賴于密鑰k安全哈希函數(shù)。令k1、k2和k5是三個密鑰。算法

使用偽隨機置換計算索引v←idivXu←imodXv←(v+hk1(u))modYu←(u+hk2(v))modXv←(v+hk3(u))modYj←vX+u4.1時空域替換技術簡單，易實現(xiàn)，容量大安全性不高，不能抵抗疊加噪聲、有損壓縮等破壞提高安全性：加密信息后再隱藏；多次重復嵌入；先進行糾錯編碼后再嵌入。LSB方法的特點4.1.2

偽隨機置換的LSB方法

4.1時空域替換技術4.1.3

利用奇偶校驗位

把載體劃分成幾個不相重疊的區(qū)域，在一個載體區(qū)域中存儲一比特信息嵌入：選擇個不重疊區(qū)域，計算出每一區(qū)域的所有最低比特的奇偶性，并選擇一個載體元素的最低比特位存放這個區(qū)域的奇偶校驗位。嵌入信息時，在對應區(qū)域的奇偶校驗位上嵌入信息比特，如果奇偶校驗位與不匹配，則將該區(qū)域中所有元素的最低比特位進行翻轉，使得奇偶校驗位與相同4.1時空域替換技術4.1.3

利用奇偶校驗位

提?。河猛瑯拥姆椒▌澐州d體區(qū)域，計算出奇偶校驗位，排列起來就可以重新構成秘密信息示例：奇校驗原載體最低位數(shù)據(jù)嵌入“1”嵌入“0”1

1

1

01

1

1

00

0

0

14.1時空域替換技術4.1.4

基于調色板的圖像

基于調色板的圖像調色板數(shù)據(jù)：定義了N種顏色索引對（i,ci）圖象數(shù)據(jù)：代表每一個象素的調色板索引顏色向量代表R、G、B三個分量的值，如果是灰度圖像，則三個分量取值相同使用調色板格式，可以降低圖像存儲的大小4.1時空域替換技術4.1.4

基于調色板的圖像

信息隱藏方法：修改調色板顏色向量的LSB對彩色圖像如果三種顏色同時修改，有可能引起顏色偏差修改圖像數(shù)據(jù)（索引）的LSB索引值不代表顏色，相鄰的索引值其代表的顏色可能相差很遠可以先將顏色按某種規(guī)則排序，使得相鄰顏色比較接近，這時索引值所代表的顏色是相近的4.1時空域替換技術4.1.5

基于量化編碼的信息隱藏

在差分編碼中隱藏信息嵌入計算鄰近采樣和的差值，對差值進行量化，得到查量化隱藏表，如果與要編碼的秘密信息比特相同，則差分信號不變；如果與秘密信息比特不相同，則由最接近的替換，使得查表所對應的比特與秘密信息比特相同4.1時空域替換技術4.1.5

基于量化編碼的信息隱藏

提取接收者擁有同樣的偽裝密鑰表，它根據(jù)偽裝對象的相鄰數(shù)據(jù)的差分信號，對應密鑰表，可以得到每一個差分值所對應的秘密信息比特-4-3-2-1012340101110014.1時空域替換技術4.1.6

二值圖像中的信息隱藏

二值圖像：由黑白象素的分布構成圖像通常方法：利用圖像區(qū)域中黑色象素的個數(shù)對秘密信息進行編碼2024/8/13二進制圖像中的信息隱藏Zhao和Koch提出了一個信息隱藏方案，它使用一個特定圖像區(qū)域中黑像素的個數(shù)來編碼秘密信息。把一個二值圖像分成矩形圖像區(qū)域Bi

，分別令P0(Bi)和P1(Bi)為黑白像素在圖像塊Bi中所占的百分比?；咀龇ㄊ?

若某塊P1(Bi)＞50%，則嵌入一個1，若P0(Bi)＞50%，則嵌入一個0。2024/8/13為了提高整個系統(tǒng)對傳輸錯誤和圖像修改的健壯性，必須調整嵌入處理。如果在傳輸過程中一些像素改變了顏色，諸如P1(Bi)由50.6%下降到49.5%，這種情況就會發(fā)生，從而破壞了嵌入信息。因此要引入兩個閾值R1＞50%和R0＜50%以及一個健壯參數(shù)λ，λ是傳輸過程中能改變顏色的像素百分比。發(fā)送者在嵌入處理中確保P1(Bi)∈[R,R+λ]或P0(Bi)∈[R－λ,R]。2024/8/13如果為達到目標必須修改太多的像素，就把這塊標識成無效，即修改P1(Bi)滿足下面兩個條件中的任何一個：2024/8/13算法2.6（Zhao和Koch算法）

在二進制圖像中的數(shù)據(jù)嵌入過程

fori=1,...,l(m)dodoforever

隨機選取一圖像塊Bj/*檢查Bj是否有效*/then將圖像塊Bj

標記為不可用，修改該圖像塊以使得：

continueendifbreakenddo2024/8/13/*在Bj中嵌入秘密消息位*/if=1then

修改Bj

以使得

else

修改Bj

以使得

endifendfor2024/8/13算法2.7(Zhao和Koch)數(shù)據(jù)提取過程fori=1,...,l(m)dodoforever

隨機選取一圖像塊BjbreakenddoifP1(Bj)＞50%thenmi←1elsemi←0endifif則繼續(xù)

endfor

鏈接到：03_二值圖像的信息隱秘.ppt2024/8/13Matsui和Tanaka嵌入方案RL方法不再顯式地對每一個像素顏色進行編碼，而是對顏色變化(ai)的位置和從ai開始的持續(xù)同種顏色像素個數(shù)RL(ai,

ai+1)進行編碼。假定的掃描行如圖2.1所示，可編碼為<a0,3>,<a1,5>,<a2,4>,<a3,3>,<a4,3>。從而能用一個RL元素序列<aI,RL(ai,

ai+1)>,來描述一個二值圖像。4.1時空域替換技術4.1.6

二值圖像中的信息隱藏

嵌入把一個二值圖像分成個矩形圖像區(qū)域，如果其中黑色象素的個數(shù)大于一半，則表示嵌入0；如果白色象素的個數(shù)大于一半，則表示嵌入1當需要嵌入的比特與所選區(qū)域的黑白象素的比例不一致時，為了達到希望的象素關系，則需要修改一些象素的顏色修改應遵循一定的規(guī)則，原則是不引起感觀察覺修改應在黑白區(qū)域的邊緣進行4.1時空域替換技術4.1.6

二值圖像中的信息隱藏

另一種方法：利用游程編碼的方法例編碼：<a0,3>,<a1,5>,<a2,4>,<a3,2>,<a4,1>4.1時空域替換技術4.1.6

二值圖像中的信息隱藏

嵌入：修改二值圖像的游程長度如果秘密信息位是0，則修改該游程長度為偶數(shù)；如果為1，則修改游程長度為奇數(shù)；如果秘密信息的取值與游程長度的奇偶性相匹配，則不改變游程長度提取根據(jù)游程長度的奇偶性提取出秘密信息4.1時空域替換技術4.1.6

二值圖像中的信息隱藏

剛介紹的時空域的最低比特位替換方法把信息隱藏在載體的最不重要部分容易被噪聲掩蓋，有損壓縮后丟失能否隱藏在載體的最重要部分？

信息隱藏在載體的最重要部分，則只要載體不被破壞到無法使用的程度，隱藏的信息都能保留。引出了另一大類的信息隱藏技術－－變換域隱藏技術。4.2變換域技術4.2.0

引言

在載體的顯著區(qū)域隱藏信息，比LSB方法能夠更好地抵抗攻擊，而且還保持了對人類感觀的不可察覺性常用的變換域方法離散余弦變換（DCT）離散小波變換（DWT）離散傅立葉變換（DFT）等

返回目錄4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

圖像壓縮標準（JPEG）的核心——二維DCT變換在DCT域中的信息隱藏，可以有效地抵抗JPEG有損壓縮4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

二維DCT變換簡介（回顧）(1)通過離散余弦變換，可以將能量集中在矩陣左上角的少數(shù)幾個系數(shù)上。簡單地說，我們可以將DCT看作用一個8行8列的二維數(shù)組產(chǎn)生另一個8行8列的二維數(shù)組的函數(shù)。也就是說，把一個數(shù)組通過某種變換，變成另一個數(shù)組。

首先將一幅圖像劃分成一個個8*8像素的圖像塊。比如，原圖的尺寸是640*480，那么將會被劃分成80行60列的圖像塊。如果圖像只包含灰度，那么每個象素都會用一個8bit的數(shù)字表示。因此可以將每個圖像塊表示成一個8行8列的二維數(shù)組，這個數(shù)組中每個元素都是0~255的8bit整數(shù)。DCT變換就是作用在這個數(shù)組上。再看一下彩色的情況。如果圖像是彩色的，那么每個象素都可以用24bit、相當于3個8bit的組合來表示。因此可以用3個8行8列的數(shù)組來表示這個8*8的圖像塊。DCT變換作用于每一個數(shù)組。

4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

(2)用f表示像素值的數(shù)組，f(i,j)表示第i行第j列的值，則DCT變換之后定義一個新的數(shù)組F(u,v)表示第u行v列的值。

DCT變換通過下面公式完成：

逆DCT變換公式：

在上面兩公式中，當u,v=0時，

，其他情況下，C(u),C(v)=1。二維DCT變換簡介（回顧）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

下面舉例說明。下面矩陣表示一個8*8的圖像樣本的原始數(shù)組。二維DCT變換簡介（回顧）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

為了便于計算，在進行變換之前先對原始圖像中的每個樣本數(shù)據(jù)減去128。然后再按照公式計算出數(shù)組中每個元素的值。舉F(0,0)的值的計算過程如下：

二維DCT變換簡介（回顧）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

按照這樣，繼續(xù)計算其他值：

f(i,j)經(jīng)過DCT變換之后得到了F(i,j)，其中F(0,0)是直流系數(shù)，稱為DC系數(shù)，其他的為交流系數(shù)，稱為AC系數(shù)。二維DCT變換簡介（回顧）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

為了達到壓縮的目的，我們需要對經(jīng)過DCT變換的DCT系數(shù)進行量化，目的是減小非0系數(shù)的幅度以增加0值系數(shù)的數(shù)目。在一定的主觀保真的前提下，丟掉那些對視覺效果影響不大的數(shù)據(jù)。量化是壓縮過程中造成質量下降的最主要原因。

因為人眼對于亮度的感知能力高于色度，JPEG壓縮時使用了兩個量化表——色度量化表和亮度量化表。二維DCT變換簡介（回顧）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

二維DCT變換簡介（回顧）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

用數(shù)組F中的每一個元素除以量化表中起對應位置的值。按照這個公式，我們對上面例子中的數(shù)組F進行量化后得到如下結果Q（采用亮度量化表）：二維DCT變換簡介（回顧）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

z形排列：對圖像塊進行DCT變換后，能量集中在矩陣左上角的少數(shù)幾個系數(shù)上。所以一般左上角的數(shù)值比較大，而0則主要集中在矩陣右下角。為了增加連續(xù)的0的個數(shù)，我們采用z形排列（zigzag），以便更好地壓縮數(shù)據(jù)。這樣，我們就能把一個8*8的矩陣轉換成一個1*64的矢量。我們將上面經(jīng)過量化的結果Q進行z形排列，如下所示：

二維DCT變換簡介（回顧）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

經(jīng)過z形排列之后，結果變成了：150-2-1-1-100-100……后面全部是連續(xù)的0，這樣一來，連續(xù)0的個數(shù)變多了。（可用游程編碼）二維DCT變換簡介（回顧）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

二維DCT變換簡介（小結）DCT4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

二維DCT變換簡介（小結）DCT4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

圖像分為8×8的象素塊，進行二維DCT變換，得到8×8的DCT系數(shù)系數(shù)按照Zig-Zag次序排列，左上角為直流系數(shù)，其余為交流系數(shù)左上角部分為直流和低頻，右下角部分為高頻，中間區(qū)域為中頻。中低頻系數(shù)包含了圖像的大部分能量，是對人的視覺最重要的部分二維DCT變換簡介（小結）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

基本隱藏算法以一定的方式挑選一些中頻系數(shù)，在這些中頻系數(shù)中疊加秘密信息所有中頻系數(shù)固定位置的中頻系數(shù)隨機挑選中頻系數(shù)選擇最大的幾個中頻系數(shù)。4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

基本隱藏算法（算法一）在選出的中頻系數(shù)中疊加秘密信息：DCT系數(shù)：隱藏后的DCT系數(shù)：第i個秘密信息比特：可調參數(shù)，控制嵌入強度4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

基本隱藏算法（算法二）在選出的中頻系數(shù)中疊加秘密信息方法一：每個系數(shù)上嵌入的強度相同方法二：根據(jù)系數(shù)的大小，成比例地嵌入此兩算法的提取需要原始圖像4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

基本隱藏算法（算法三）不需要原始載體的信息隱藏方法：利用載體中兩個特定數(shù)的相對大小來代表隱藏的信息嵌入：載體圖像分為8×8的塊，做二維DCT變換，偽隨機地選擇一個圖像塊，分別選擇其中的兩個位置，比如用和代表所選定的兩個系數(shù)的坐標如果，代表隱藏1；如果相反，則交換兩系數(shù)如果，代表隱藏0；如果相反，則交換兩系數(shù)4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

基本隱藏算法（算法三）提取接收者進行二維DCT變換，比較每一塊中約定位置的DCT系數(shù)值，根據(jù)其相對大小，得到隱藏信息的比特串，從而恢復出秘密信息特點：不需原始圖像注意：如果選定位置的兩個系數(shù)相差太大，則對圖像影響較大。應選擇相近的值（如中頻系數(shù)）4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

基本隱藏算法（算法四）算法三的擴展：利用DCT中頻系數(shù)中的三個系數(shù)之間的相對關系來對秘密信息進行編碼嵌入：選擇三個位置，嵌入1：令嵌入0：令如果數(shù)據(jù)不符，則修改這三個系數(shù)值，使它們滿足上述關系其中參數(shù)D的選擇要考慮隱藏的健壯性和不可察覺性之間的平衡，D越大，隱藏算法對于圖像處理就越健壯，但是對圖像的改動就越大，越容易引起察覺4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

基本隱藏算法（算法四）如果需要做的修改太大，則放棄該塊，將其標識為“無效”“無效”：對這三個系數(shù)做小量的修改使得它們滿足下面條件之一：或4.2變換域技術4.2.1

DCT域的信息隱藏

基本隱藏算法（算法四）提取對圖像進行DCT變換，比較每一塊相應三個位置的系數(shù)，從它們之間的關系，可以判斷隱藏的是信息“1”、“0”還是“無效”塊，這樣就可以恢復秘密信息4.2變換域技術4.2.2

小波變換域的信息隱藏

二維DWT變換簡介（回顧）原始圖像：下面的左圖是一文本圖像。4.2變換域技術4.2.2

小波變換域的信息隱藏

二維DWT變換簡介（回顧）1級小波分解：近似部分（LL），水平方向細節(jié)部分（HL），垂直方向細節(jié)部分（LH），對角線方向細節(jié)部分（HH）

HL1

LH1

HH1

LL1

4.2變換域技術4.2.2

小波變換域的信息隱藏

二維DWT變換簡介（回顧）2級小波分解：對1級分解后的LL1再進行一級分解HL1LH1HH1LL2HL2LH2HH24.2變換域技術4.2.2

小波變換域的信息隱藏

二維DWT變換簡介（回顧）3級小波分解：對2級分解后的LL2再進行一級分解203040203020201040404040401535-5-52505255-1540400017.530-2.5032.532.52.5-7.5-2.55-2.5-5-7.5-7.52.5-7.5例：4.2變換域技術4.2.2

小波變換域的信息隱藏

二維DWT變換簡介（小結）DWT4.2變換域技術4.2.2

小波變換域的信息隱藏

二維DWT變換簡介（小結）2030402030202010404040404017.530-2.5032.532.52.5-7.5-2.55-2.5-5-7.5-7.52.5-7.5DWT4.2變換域技術4.2.2

小波變換域的信息隱藏

從圖可以看出，圖像數(shù)據(jù)的每一級分解總是將上級低頻數(shù)據(jù)劃分為更精細的子帶。其中LL子帶是與原圖內容極為相似的逼近子圖，HL子帶是通過先將上級低頻圖像數(shù)據(jù)在水平方向高通濾波后（行方向），再經(jīng)垂直方向低通濾波（列方向）而得到的，因此，HL子帶中包含了更多水平方向的高頻信息。相應地，在LH子帶中則主要是原圖像垂直方向的高頻成分，而HH子帶是圖像中對角方向高頻信息的體現(xiàn)。二維DWT變換簡介（小結）4.2變換域技術4.2.2

小波變換域的信息隱藏

一級小波分解后得到的四個部分： （1）左上：低頻近似部分 （2）右上：水平方向細節(jié)部分 （3）左下：垂直方向細節(jié)部分 （4）右下：對角線方向細節(jié)部分 對一幅圖像而言，圖像的主要能量集中在低頻部分。其高頻信息主要集中在邊緣、輪廓和某些紋理的法線方向上，代表了圖像的細節(jié)變化。二維DWT變換簡介（小結）4.2變換域技術4.2.2

小波變換域的信息隱藏

隱藏算法

適合于DCT域的修改系數(shù)方法和系數(shù)比較方法都可以用于小波變換域4.2變換域技術小結

變換域隱藏的總體思想，就是將秘密信息隱藏在載體的最重要部位DCT變換、小波變換、傅氏變換等，都是能量守恒變換，在變換域中將能量集中，隱藏時將秘密信息與載體的視覺重要部分緊密聯(lián)系在一起4.3文本信息隱藏技術4.3.0

引言

前面介紹的技術，主要適用于圖像、音頻或視頻數(shù)據(jù)，而不一定適用文本數(shù)據(jù)。文