图象信息隐藏与水印算法-数字水印基础教程

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1、5、信息隐藏（数字水印）算法信息隐藏算法的分类根据载体分类图像、语音、视频、数据、文本中的信息隐藏根据隐藏算法分类文件格式法时域替换算法变换域算法扩频算法统计方法变形方法载体生成方法5.1图像信息隐藏（数字水印）算法图像水印的分类普通图像水印图像鲁棒性水印图像脆弱性水印1普通图像水印在鲁棒性和脆弱性等方面没有特别要求，主要强调隐蔽性（不可见性）介绍一些有代表性的普通图像数字水印，有助于开拓思路2图像鲁棒性水印能够抵抗各种信号处理、攻击如：压缩、滤波、加噪、剪切、增删、拼接、合并、放大缩小、打印扫描、几何变形、

2、等等3图像脆弱性水印在保证多媒体信息一定感知质量的前提下，将数字、序列号、文字、图像标志等做为数字水印嵌入到多媒体数据中，当多媒体内容受到怀疑时，可将该水印提取出来用于多媒体内容的真伪识别，并且指出篡改的位置，甚至攻击类型等又称为易碎水印，图像载体发生变化，水印则受到破坏分为完全脆弱性和半脆弱性普通图像水印根据隐藏算法分类文件格式法时域替换算法变换域算法扩频算法统计方法1文件格式信息隐藏在图像文件格式中隐藏信息（BMP，GIF，TIF）在HTML文件中隐藏信息在图像文件中隐藏信息图像文件都有一定的存贮格式文件

3、头主要描述图像文件的格式、文件大小、数据起始偏移地址、图像数据大小等关键信息利用图像文件的这种特性，可以在图像文件中隐藏秘密数据BMP文件格式由Microsoft公司推出的位图文件格式由三个部分组成：位图文件头、位图信息和位图阵列信息位图文件头由14个字节组成；位图信息由位图信息头和调色板组成，其中位图信息头由40个字节组成，而调色板的大小取决于色彩数。位图信息头中就包含了图像的宽度、高度和位图大小等信息位图阵列信息按行的顺序依次记录图像的每一个象素的图像数据BMP格式秘密信息嵌入文件末尾:DataStash

4、、Cloak等掩密软件调色板0（0，0，0）1（1/256，1/256，1/256）2（2/256，2/256，2/256）。。255（1，1，1）BMP图像文件秘密数据必须保存到位图文件的两个有效数据结构之间这些有效数据结构至少包括位图图像的结尾以及文件头数据与图像数据之间等位置存放在文件尾部可以减少修改文件头的数据量，仅需修改文件头中文件长度域的值即可如果将秘密数据放在文件头与图像数据之间，则至少需要修改文件头中文件长度、数据起始偏移地址这两个域的值例比较伪装前伪装后外观（无变化）文件大小263,222字

5、节483,382字节文件头文件长度域值为0X40436文件长度域值为0X76036文件尾图像数据后文件结束图像数据后增加Office文档数据特点Lena图像文件增加的字节数正好等于Office文档的字节数文件头中文件长度域的值增加的幅度也刚好等于Office文档的字节数使用Windows的画板程序可以将伪装后的Lena图像文件正常打开将图像另存为一个新文档后发现，所隐藏的Office文档数据完全丢失GIF文件格式分为文件头和文件体两部分文件头包括文件标志、图像水平分辨率、垂直分辨率、彩色表、图像宽度、图像高度

6、、图像偏移量、编码的初始值等关于图像的参数1。秘密信息嵌入文件注释块2。秘密信息嵌入文件末尾DataStash等掩密软件TIF文件格式分为四个部分：文件头、参数指针表、参数数据表和图像数据文件头长度为8B，包含字节顺序、标记号和指向第一个参数指针表的偏移量参数指针表占12B，它包含了描述图像的压缩种类、长度、彩色数以及扫描密度等参数，在参数指针表中列出了参数的偏移指针实际参数数据放在参数数据表中，其中比较常见的是16色或者256色的调色板最后一部分是图像数据，它们按照参数表中描述的形式按行排列在HTML文件中

7、隐藏信息HTML文件是文本文件，在浏览器端仅能显示ASCII码中的可见字符。利用这一特点，可以在HTML的标记之间插入隐藏的数据比如，如果要隐藏的二进制比特值为1，在选定的HTML标记后插入ASCII码值为9的字符；如果要隐藏的二进制比特值为0，则在选定的HTML标记后插入ASCII码值为32的字符例隐藏信息前的HTML文件的部分文本例隐藏信息后的HTML文件的相应文本深颜色部分为隐藏的数据。尽管在代码文本上可以明显的看出二者之间的差异，但在浏览器端则显示不出任何差异例在HTML文件中隐藏了秘密数据的载体文件

8、的部分数据例（a）隐藏数据之前的浏览器显示（b）隐藏数据之后的浏览器显示例HTML文件中隐藏的秘密数据结论用文件格式法，可以在文件中隐藏任意多的数据其隐藏结果不会对载体本身的外观造成任何损坏文件的拷贝不会对隐藏的信息造成破坏文件存取工具在保存文档时可能会造成隐藏数据的丢失隐藏的信息较容易被发现为了确保隐藏内容的机密性，需要首先进行加密处理，然后再隐藏2时域替换技术任何多媒体信息，在数字化时，都会产生