数字水印与隐写术

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1、数字水印与隐写术信息隐藏隐写术（Steganography）/信息伪装数字水印(DigitalWatermark)第一部分隐写术隐写术隐写术(steganography)一词来源于希腊词汇stegons和graphia,意即“隐藏”(cover)和“书写”(writing),是一种保密通信技术,通常解释为把秘密消息隐藏于其他信息当中,其中消息的存在形式较为隐秘。数字隐写技术的特性无法感知：将资料隐藏至媒体后不可大幅度降低原始媒体的质量，藏入的资料必须让人无法察觉异样情况。换言之，隐藏的信息对原始掩护媒体具有良好

2、的透明性。不可检测：利用隐写技术进行秘密通讯时，嵌入的信息无法被察觉并不意味着绝对安全。例如，当掩护媒体嵌入了信息后，其与内容相关的固有特性可能发生变动，使其无法避过基于统计方法的检测，从而暴露了秘密通讯行为。高安全性：隐藏的秘密信息难以被移除或篡改，必须能抵御拦截者的检测及分析。大容量：在隐蔽能力相同的情况下，能嵌入更多信息量的隐写方法更好。多数情况下隐蔽性和隐写容量相互制约：隐写容量越大，则对掩护媒体的改变愈多，被检测察觉的可能性就越高。高效：隐写方法应使用简单，秘密信息的嵌入与提取操作要快速便捷，系统的执

3、行时间应当尽量少。JPEG图像的数字隐写JPEG是目前最常见的一种图像格式，其先进的压缩技术使得JPEG文件占用的磁盘空间较少，并且可以通过不同的压缩比例来调节图像的质量。正是由于JPEG这方面的杰出表现，它也成为网络上最受欢迎的图像格式，因此把JPEG图像作为载体的数字隐写技术的应用也越来越多，受到了国内外研究者的广泛关注。采用JPEG图像作为隐藏消息的载体优点首先，JPEG图像格式是互联网上图像传输的事实标准，使用这一图像格式比起其它格式来更不会引起怀疑。其次，JPEG压缩造成的和秘密消息嵌入带来的图像质量

4、退化是肉眼很难分辨。最后，它的隐藏容量较可观。常用的JPEG图像隐写算法JPEG图像的隐写算法嵌入流程为：1、对JPEG图像的压缩数据进行解码，得到量化后的DCT系数。2、按照某种隐写算法的嵌入规则对DC量化系数做些微小的修改，将要隐藏的秘密消息嵌入到量化系数中。3、对修改后的量化系数表进行熵编码，重新生成压缩数据，即载密JPEG图像。Jpeg-steg隐写法Jpeg-steg方法将秘密信息藏在JPEG文件中DCT系数的LSB里，从而保证在隐写之后人眼无法分辨隐写图与原图的差别。提取秘密消息时，只需将载密图像中

5、不等于0、l的量化DCT系数的LSB取出即。其算法步骤如下:(1)选择掩护图像，并将图像区分为不重迭的8×8区块(2)将每个区块利用离散余弦转换成频率域系数；(3)利用用户选定的量化表对频率域系数进行量化(4)对秘密信息进行z字形扫描，并对除了0与1之外的DCT系数的最低位加以替换(5)进行熵编码，产生JPEG隐写图像Jpeg-steg法的优点、缺点Jpeg-steg法的优点在于针对广泛应用的JPEG图像进行隐写，具有较好的实用性；缺点是是利用x2分析可以很容易地检测出秘密信息的存在，因此，其安全性并不好。F3

6、算法F3密写可以对抗x2分析。但由于在隐藏秘密信息0时，可能产生无效隐藏。相当于增加了0的隐藏数量，因此，嵌入后DCT系数直方图中，偶数位置的灰色柱要比奇数位置上灰色柱突出。分析者可根据这个特征分析出秘密信息的存在。F4隐写算法在F4隐写中，用正奇数和负偶数代表1，负奇数和正偶数代表0，其他同F3隐写算法相同。经过这样的改进，嵌入秘密比特1时也会产生无效隐藏，也要重新嵌入，所以避免了F3隐写算法的不足，可以对抗x2分析。F5隐写算法F5隐写对F4隐写的改进主要有两点：一是在秘密信息嵌入前混洗DCT系数，混洗的方

7、法作为密钥。这也是密码术同隐写术结合的令一种方式。在隐写后，进行逆混洗，得到含密图像。另一改进是实施矩阵编码嵌入。使用矩阵编码可以在只修改一个数据的情况下，在2k-1个数据中，隐藏k比特信息，减少对数据的修改，提高嵌入效率。也就减少了隐藏秘密信息带来的失真。数字隐写的应用前景分析数字隐写技术在进行信息保密传输时，需要载体文件的支持，在一定程度上，限制数字隐写技术的应用。可是，数字隐写技术掩盖了秘密通信的存在性，而加密技术是不能做的。数字隐写技术最直接的应用是在军事方面，不但可隐秘地传递各种军事信息，还避免暴露通

8、信双方的身份。随着数字隐写技术的发展和网络传输速度的提高，数字隐写技术还会在民用方面发挥巨大的作用，成为密码技术的补充，如采用数字隐写技术替代密码技术传递商务合同等。数字隐写技术会逐渐地应用到几乎所有的保密传输领域。第二部分数字水印数字水印数字水印（digitalwatermark）技术，是指在数字化的数据内容中嵌入不明显的记号。被嵌入的记号通常是不可见或不可察的，但是通过一些计算操作