信息隐藏与数字水印matlab实现精要.doc

网络与信息安全专题研究 题 目 信息隐藏与数字水印原理与matlab实现 姓 名 XXX 院 系 信息与技术学院 年级专 XX级计本班 指导教师 XXX 2015年月 目 录 第一章 摘要 1 第二章 信息隐藏原理 2 2.1信息隐藏技术的特点 2 2.1.1不可感知性 2 2.1.2鲁棒性 2 2.1.3隐藏容量 3 2.2数字水印的特点 4 2.2.1安全性： 4 2.2.2隐蔽性： 4 2.2.3鲁棒性： 4 2.2.4水印容量： 4 2.3数字水印的基本原理 5 第三章 数字水印实现 6 3.1matlab实现程序 6 3.2水印前图片 7 3.3嵌入文件后的图片 8 3.4 RSA的MATLAB实现 第四章 结语 10 【参考文献】 11 【特别致谢】 12  信息隐藏与数字水印原理与matlab实现 【关键词】水印技术 隐藏 嵌入第一章 摘要 本文首先介绍了数字水印技术的原理和分类 所谓的信息隐藏是利用媒体信息普遍存在的冗余特性，将秘密信息隐藏在其他媒体信息中。其首要目标就是使加入隐藏信息后的媒体目标的质量下降，尽可能地小，使人无法觉察到隐藏的数据，或者知道它的存在，但未经授权者无法知道它的位置，并不像传统加密过的文件一样，看起来是一堆会激发非法拦截者破解机密资料动机的乱码，而是看起来和其它非机密性的一般资料无异，因而十分容易逃过非法拦截者的破解。其道理如同生物学上的保护色，巧妙地将自己伪装隐藏于环境中，免于被天敌发现而遭受攻击。被人们誉为历史学之父的古希腊历史学家希罗多德(Herodotus，486-425)，在其著作中讲述了这样一则故事：一个名叫Histaieus的人筹划着与他的朋友合伙发起叛乱，里应外合，以便推翻波斯人的统治。他找来一位忠诚的奴隶，剃光其头发并把消息刺在头皮上，等到头发义长起来了，把这人派出去送“信”，最后叛乱成功了。 2.1.1不可感知性用信源数据的自相关性和统计冗余特性，将秘密信息嵌入数字载体中，而不会影响原载体的主观质量，不易被观察者察觉。如果载体是图像，所做的修改对人类的视觉系统应该是不可见的；如果载体是声音，所做的修改对人类的听觉系统应该是听不出来的。秘密信息的嵌入在不改变原数字载体的主观质量的基础上，还应不改变其统计规律，使得运用统计检查到隐秘载体文件中秘密信息的存在性也是非常困难的。 鲁棒性　鲁棒性反映了抗干扰能力，它是指隐藏信息后数字媒体在传递过程中，虽然经过多重无意或有意，但仍能够在保证较低错误率的条件下将秘密信息加以恢复，保持原有信息的完整性和可靠性，它也称为自恢复性或可纠错性对隐藏信息的处理过程一般包括数/模、模/数转换；再取样、再量化和低通滤波；剪切、位移；进编码，如矢量量化；低频放大，等等。隐藏容量　应用于隐蔽通信中时，为了提高通信的效率，往往希望每一个数字载体文件能够携带更多的秘密数据。隐藏容量是反映这种能力的一个指标，它是指在隐藏秘密数据后仍满足不可感知性的前提下，数字载体中可以隐藏秘密信息的最大比特数。 随着数字隐藏技术的发展，在特定的应用方面对其技术性能又提出了更高、更具体的要求。在一般的信息隐藏方法中，这些特性都是相互冲突、互相矛盾的。例如，有的方法隐藏容量大，但鲁棒性较差；有的方法鲁棒性很好，但不可感知性较差；有的方法鲁棒性较差，但运算量较小，等等。应根据实际的需求对各种性能做出选择和择中，从而找到最合适的信息隐藏方法。 在信息隐藏算法中，主要有空间域算法和变换域算法。最典型的空间域信息隐藏算法为LSB算法。LFTurnet与RGVan利用LSB算法将信息隐藏在音频和数字图像中。Bender提出了通过修改调色板统计信息来嵌入秘密数据库的隐藏算法。Patchwork方法采用随机技术选择若干对像素，通过调节每对像素的亮度和对比度来隐藏信息，并保证这种调整不影响图像的整体观感。丁玮从数字图像的透明叠加方法出发，提出了基于融合的数字图像信息隐藏算法。并根据七巧板的游戏原理，提出了隐藏数字图像的Tangram算法，Marvel将数字图像看作嗓声，提出了空间域中的扩频数据隐藏方法。Lippman使用信号的色度，提出了在国家电视委员会的色度信道中隐藏信息的方法。Liaw和Chen提出了将秘密图像嵌入到载体图像中的灰度值替方法，为了适合灰度值替换，Wu和Tsai提出了使用图像差分的改进方法；Wu和Tsai还在人类视觉模型的基础上，提出了在数字图像中嵌入任何类型数据的数据隐藏方法；Tseng和Pan提出了一种安全的、大容量的数据隐藏算法；Provos通过随机嵌入和纠错编码的方法改进了