哈工大信息隐藏技术课堂问答题

[文档标题]|[作者姓名]信息隐藏技术重点问题总结目录信息隐藏技术重点问题总结 1Bmp图像的基本结构是什么？ 2数字图像的像素是怎样定义位平面的？ 2LSB算法的嵌入规则是什么？具有哪些优点？ 2图像质量评价方法有哪些？优缺点是什么？ 3JPEG图像的压缩过程。 3JPEG图像压缩中在哪个步骤实现了数据消减。 3JPEG图像隐写中在哪个步骤后进行秘密信息的嵌入？为什么？ 3描述Jsteg和F3隐写算法。 4Jsteg和F3隐写算法的区别是什么？ 4描述F5隐写算法。 4调色板图像的基本结构，与彩色图像和灰度图像相比的优缺点 4描述Gifshuffle调色板隐写方法基本规则。讨论其嵌入量 5描述EZstego调色板隐写方法基本规则。 5卡方分析原理 5RS隐写分析原理及步骤 6F3隐写分析原理 6BPCS隐写算法原理 6PVD隐写算法原理（25，31） 6直方图补偿隐写方法（原理、怎样判断嵌入率） 8抗RS隐写分析的隐写方法（原理） 8基于直方图平移的可逆水印方法 8什么是水印鲁棒性？鲁棒水印的嵌入规则。 9Bmp图像的基本结构是什么？典型的BMP图像文件由四部分组成：位图文件头数据结构（14字节），它包含BMP图像文件的类型、文件大小、偏移字节等信息；位图信息头数据结构（40字节），它包含有BMP图像的长、宽、高，以及颜色位数值等信息；彩色表，这个部分是可选的，有些位图需要彩色表，有些位图，比如真彩色图（24位的BMP）就不需要调色板；位图数据，这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而不同，在24位图中直接使用RGB，而其他的小于24位的使用调色板中颜色索引值。数字图像的像素是怎样定义位平面的？位平面：图像的每个像素通道占用8bit,将每个像素通道的特定位抽取出来,形成8个二值平面图像。图像位平面越高,对灰度值的贡献越大。LSB算法的嵌入规则是什么？具有哪些优点？1) 如果秘密信息与最低比特位相同，则不改动2) 如果秘密信息与最低比特位不同，则使用秘密信息值代替最低比特位0嵌入偶数，1嵌入奇数像素值不改变；0嵌入奇数，像素值减1；1嵌入偶数，像素值加1。奇数：不变或减小，偶数：不变或增加优点：不会产生溢出问题，秘密信息容量大，图像受损小，嵌入速度快。图像质量评价方法有哪些？优缺点是什么？（是位置上隐写图像和原始图像的像素值的差值）MSE(meansquareerror)平方和的平均值，故又称为均方误差。直观的展示图像变化，不能精细化衡量算法好坏。PSNR(peaksignal-to-noiseratio)峰值信噪比。优点：算法简单，检查的速度快。缺点：呈现的差异值与人的主观感受不成比例。JPEG图像的压缩过程。原始图像–>8*8像素块->DCT变换->量化->熵编码->压缩的图像数据JPEG图像压缩中在哪个步骤实现了数据消减。量化、编码JPEG图像隐写中在哪个步骤后进行秘密信息的嵌入？为什么？量化。如果在DCT变换之后就进行秘密信息的嵌入，在量化时会破坏秘密信息。描述Jsteg和F3隐写算法。Jsteg隐写是将秘密信息嵌入在量化后的DCT系数的LSB上，但原始值为-1,0，+1的DCT系数除外。F3隐写嵌入规则：每个非0的DCT数据用于隐藏1比特秘密信息，为0的DCT系数不负载秘密信息。如果秘密信息与DCT的LSB相同，便不作改动；如果不同，将DCT系数的绝对值减小1，符号不变。当原始值为+1或-1且预嵌入秘密信息为0时，将这个位置归0并视为无效，在下一个DCT系数上重新嵌入。Jsteg和F3隐写算法的区别是什么？能否对+1、-1像素值位进行秘密信息的嵌入。F3隐写算法的容量较大，JSteg算法对图像质量的影响较小。描述F5隐写算法。F5隐写过程JPEG压缩，量化DCT系数混洗DCT系数确定k，并计算所需要载体数量矩阵编码嵌入。取出非0DCT系数。如果不需要改动向下一比特嵌入。如果需要改动将DCT系数绝对值减1，符号不变。如果嵌入后DCT系数为0，则属于无效嵌入。逆混洗可在个原始数据的LSB中最多改动1比特达到嵌入k个秘密信息的效果。调色板图像的基本结构，与彩色图像和灰度图像相比的优缺点调色板图像中含有一个不超过256种颜色的调色板，并定义了每种颜色对应的R，G，B各颜色分量值，图像内容中的每个像素是不超过8比特信息的一个索引值，其指向的调色板中的对应颜色即该像素中的真实颜色。优点：图像占用空间小缺点：图像质量低描述Gifshuffle调色板隐写方法基本规则。讨论其嵌入量通过改变调色板中颜色索引与真实颜色的对应关系（即真实颜色在调色板中的排列顺序）来嵌入秘密信息的。隐写时，首先对图像中出现的真实颜色按一定规律排序。对于一个具有N种真实颜色的调色板图像来说具有N！种排列的可能。将待嵌入的秘密信息看做成一组比特流，若多于比特，则将其截断。嵌入量即为描述EZstego调色板隐写方法基本规则。将调色板的颜色亮度依次排序为每个颜色亮度分配一个序号将调色板图像像素内容（索引值）使用LSB隐写代替，并将图像像素索引值改为新的亮度序号所对应的索引值。然后用奇数序号表示嵌入秘密比特1，用偶数序号表示嵌入秘密比特0。卡方分析原理设图像中灰度值为的像素数为，嵌入的0,1比特的概率各为50%，改动规则:2i–>2i+1或2i+1->2i，不会有:2i->2i-1或2i+1->2i+2。如果秘密信息完全替代了最低位平面,则的值会比较接近，如果图像未经密写,的值会相差较远RS隐写分析原理及步骤原理：如果待检测图像没有经过LSB隐写，那么无论是经过非正翻转还是非负翻转，会等同的增加图像块的混乱度，都应该满足以下规律：Rm≈R-m，Sm≈S-m。步骤：将待检测图像分为大小相等的小图像块。对每个小图像块分别进行进行非负和非正翻转。计算每块图像像素相关性是否增加。将非负翻转后像素相关性增加的图像块的比例记为Rm，像素相关性减小的图像块比例记为Sm。将非正翻转后像素相关性增加的图像块的比例记为R-m，像素相关性减小的图像块比例记为S-m。F3隐写分析原理没有经过F3隐写的图像DCT系数分布近似接近于正态分布，经过F3隐写的图像DCT系数0的数量急剧上升，会破坏正态分布，所以可以通过统计方法检测图像是否进行过F3隐写。BPCS隐写算法原理将载体数据的多个位平面都分成固定大小的小块，由于人的视觉对变化剧烈、复杂度较高的位平面小块不敏感，所以用这些位平面小块来负载秘密信息考虑到人的视觉特性，有较好的隐蔽性信息嵌在多个位平面上，可能有更大的容量PVD隐写算法原理（25，31）原理：将载体图像分成许多不交叠的小块，每个小块由两个相邻像素组成将隐蔽信息隐藏在每个小块两个像素灰度的差值中如果原始差值较大，则可以嵌入较多的秘密信息计算过程：嵌入步骤：记小块中像素灰度差值为，其中的取值范围为[0,255]将整个亮度范围分成K个区域Rk(k=0,1,…,K-1)，每个区域的宽度都是2的整数幂，例如：[0,7],[8,15],[16,31],[32,63],[64,127],[128,255]记每个区域的宽度、下界、上界为：[0,7],[8,15],[16,31],[32,63],[64,127],[128,255]334567如果落在区域Rk中，则这个小块中嵌入个秘密信息比特将个秘密信息比特转化为十进制值，并计算：嵌入过程如下：其中：提取步骤：以同样的方式划分小块在可用的小块中计算若，则从解出比特的秘密信息加密过程：d=31-25=6|d|落在区域[0,7]中，在这个小块中嵌入3个秘密信息比特秘密信息011转化为十进制为3，则b=3d'=lk+b=8+3=11Rc=3,Rf=2dmod2=0则新的坐标为(23,34)解密过程：d=34-23=11b=|d|-lk=11-8=3从而解出秘密信息011直方图补偿隐写方法（原理、怎样判断嵌入率）原理：通过在隐写后的图像中进行额外的