信息隱藏實驗十LSB信息隱藏的卡方分析

1、實驗十LSB信息隱藏的卡方分析一，實驗?zāi)康?了解什么是隱寫分析，隱寫分析與信息隱藏和數(shù)字水印的關(guān)系。掌握基于圖像的LSB隱寫的分析方法，設(shè)計并實現(xiàn)一種基于圖像的LSB卡方隱寫分析方法。二，實驗環(huán)境b Windows XP操作系統(tǒng)2, Mat lab 軟件3, BMP格式圖片文件 三，實驗原理隱寫術(shù)和隱寫分析技術(shù)是互相矛盾乂是相互促進(jìn)的，隱寫分析是指對 可疑的載體信息進(jìn)行攻擊以達(dá)到檢測.破壞，茯至提取秘密信息的技術(shù), 它的主要目標(biāo)是為了揭示媒體中隱蔽信息的存在性，我至只是指出媒體中 存在秘密信息的可疑性。圖像LSB信息隱藏的方法是用嵌入的秘密信息取代載體圖像的最低比 特位，原來圖像的7個高位平面

2、與代表秘密信息的最低位平面組成含隱蔽 信息的新圖像。雖然LSB隱寫在隱藏大量信息的情況下依然保持良好的視 覺隱蔽性，但使用有效的統(tǒng)計分析工具可判斷一幅載體圖像中是否含有秘 密信息。目前對于圖像LSB信息隱藏主要分析方法有卡方分析.信息量估算法.RS分析法和GPC分析法等。卡方分析的步驟是：設(shè)圖像中灰度值為j的象 素數(shù)為hj,其中0如果載體圖像未經(jīng)隱寫，h2i和h2i+l的值會相差很大。秘密信息在嵌入之前往往經(jīng)過加密，可以看作是0、1隨機(jī) 分布的比持流，而且值為0與1的可能性都是l/2o如果秘密信息完全替 代載體圖像的最低位，那么h2i和h2i+l的值會比較接近，可以根據(jù)這個 性質(zhì)判斷圖像是否經(jīng)

3、過隱寫。定量分析載體圖像最低位完全嵌入秘密信息 的情況：嵌入信息會改變直方圖的分布，由差別很大變得近似相等，但是 卻不會改變h2i+h2i+l的值，因為樣值要么不改變，要么就在h2i和h2i+l 之間改變。令 顯然這個值在隱寫前后是不會變的。如果某個樣值為2i,那么它對參數(shù)q的貢獻(xiàn)為1/2；如果樣值為2i+l .對參數(shù)q的貢獻(xiàn)為-1/2。載體音頻中共有2h2i*個樣點的值為2i或2i+b 若所有樣點都包含1比特的秘密信息，那么每個樣點為21或2i+l的概率 就是0.5。當(dāng)2h2i*較大時，根據(jù)中心極限定理，下式成立: 其中->N(0, 1)表示近似服從正態(tài)分布 所以 服從卡方分布。上式中

4、，k等于h2i和h2i+l所組成數(shù)字對的數(shù)量，h2i*為0的情況不計在內(nèi)。r越小表示載體含有秘密信息的可能性越大。結(jié)合卡方分布的密度 計算函敎計算載體被隱寫的可能性為: 如果P接近于1,則說明載體圖像中含有秘密信息。四，實驗結(jié)果1, 原圖像2, 直方圖由于所有的數(shù)據(jù)畫出的直方圖過于密集，所以選取80:99這之間的像素值。原圖80:99隱寫后80:993, 不同隱寫率下的圖像隱寫率0. 3隱寫率0. 5隱寫率0.14, P值分析由所有的P值可以看出，當(dāng)隱寫率為0.3的時候，Pl-P40的值都接近h當(dāng)隱寫率為0.5的時候，Pl-P64的值都接近1；當(dāng)隱寫率為0.7的時候，PlP91的值都接近1。五

5、，實驗結(jié)果完成實驗之后，可以得出如下結(jié)論:依據(jù)卡方分析函數(shù)，可以判定載體圖像中是否含有秘密信息。但是這要求秘密信息必須嵌滿所有像素。六，代碼附錄 1, hist_change. mfiles (*. jpg)' ;' bmp',' BMPfn, pn=uigetfile( *. jpg',' JPEG files(*. bmp)/ select file to haide');narae=strcat(pn, fn);I=rgb2gray(imread(name);sz=size(I);rt=l: row=round(sz (1) *rt

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