实验二图像DCT域信息隐藏实验.doc

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1、14信息隐藏实验报告学号：200732530012姓名：黄晶报告时间：2009年12月13日综合评分：实验二：图像DCT域信息隐藏实验【实验目的】：一、简单复习变换域信息隐藏的基本思想二、用MATLAB实现图像DCT相关操作三、完成基于图像DCT的信息隐藏实验【实验内容】：（请将你实验完成的项目涂“■”）实验完成形式：■用MATLAB函数实现图像DCT域信息隐藏和提取■用MATLAB命令行方式实现图像DCT域信息隐藏和提取□其它：（请注明）实验选择载体：■256×256灰度图像■256×256RGB图像■

2、任意大小的RGB图像实验效果和分析：■分析了健壮性参数α与鲁棒性的关系■能随机选择嵌入块（考虑安全性因素）■嵌入块均匀分布于载体□信息提取的检错/纠错■分析了健壮性参数α与不可见性的关系□其它：（请注明）【实验工具及平台】：■Windows+Matlab■其它：（请注明）WinHex【实验涉及到的相关算法】：在一个图像块中调整两个(或多个)DCT系数的相对大小。将描述一个使用数字图像作为载体的系统。在编码处理中，发送者将载体图像分成8×8的像素块，每一块只精确地编码一个秘密信息位。嵌入过程开始时，首先伪随

3、机地选择一个图像块bi，用它对第i个消息比特进行编码。令Bi=D{bi}为DCT变换后的图像块。在通信开始前，发送者和接收者必须对嵌入过程中使用的两个DCT系数的位置达成一致，让我们用(u1,v1)和(u2,v2)来表示这两个索引。这两个系数应该相应于余弦变换的中频，确保信息保存在信号的重要部位(从而使嵌入信息不容易因JPEG压缩而完全丢失)。进一步而言，人们普遍认为中频DCT系数有相似的数量级，我们可以假定嵌入过程不会使载体产生严重降质。因为构造的系统要在抵抗JPEG压缩方面是健壮的。我们就选择在JPE

4、G压缩算法中它们的量化值一样的那些DCT系数。根据表2.1，系数(4,1)和(3,2)，或者(1,2)和(3,0)是比较好的。编码方法：若块Bi(u1,v1)＞Bi(u2,v2)就编码为“1”，否则编码为“0”。在编码阶段，如果相对大小与要编码的比特不匹配，就相互交换两个系数。由于JPEG压缩(在量化阶段)能影响系数的相对大小，算法应通过在两个系数中加随机值，以确保对某个x＞0，使得

5、Bi(u1,v1)-Bi(u2,v2)

6、＞x。14信息隐藏实验报告学号：200732530012姓名：黄晶报告时间：200

7、9年12月13日DCT隐秘载体编码过程：fori=1,...,l(M)do选取一隐蔽数据块biBi=D{bi}ifm=0thenifBi(u1，v1)＞Bi（u2，v2）then交换Bi(u1，v1)和Bi（u2，v2）endifelseifBi(u1，v1)

8、Bi(u1，v1)-Bi（u2，v2）

9、＞xendforDCT隐秘载体解码过程:fori=1,...,l(M)do获取与第i位相关的隐

10、蔽数据块biBi=D{bi}ifBi(u1，v1)≤Bi（u2，v2）Bthenm=0elsem=1endifendfor14信息隐藏实验报告学号：200732530012姓名：黄晶报告时间：2009年12月13日【实验分析】：实验1.1图像整体DCT偏蓝色的区域灰度级越高，偏红色的区域灰度级越低。由右图知，左上低频系数比右下高频系数高，因为频率反映了灰度级变化的剧烈程度，正常图像一般灰度级变化程度平缓自然，只有在少数的边缘处才会有明显突兀的变化。实验1.2熟悉图像分块DCT操作，如下图：分析：信息保存的

11、重要位置在DCT变换后图像的左上低频处，白色块保留越多，原始信息保留越多，重构后的图像越接近原始图像。14信息隐藏实验报告学号：200732530012姓名：黄晶报告时间：2009年12月13日实验1.3进一步熟悉图像分块DCT操作，分析blocDCTmtx的数值分布特点：分析：高DCT系数集中在左上角和上、左边。14信息隐藏实验报告学号：200732530012姓名：黄晶报告时间：2009年12月13日实验1.4编写一个MATLAB函数，对输入的图像进行8×8分块DCT，并使用一个Mask矩阵完成对图像

12、的8×8分块压缩。分析：Mask掩码矩阵左上角的块为1，说明保留了主要信息，重构图像凭人眼觉察不到差异。mask=[1111000011100000110000001000000000000000000000000000000000000000];%1为保留,0为压缩14信息隐藏实验报告学号：200732530012姓名：黄晶报告时间：2009年12月13日实验1.5对一个图像进行8×8分块DCT，并将每个分块的(5,2)和(