Faii Note

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基本概念

定义

利用人类感觉器官对数字信号的感觉冗余，将秘密信息隐藏到非秘密信息中，实现隐蔽通信或隐蔽标识。

分为Steganography（隐藏信息的存在性）和Cryptography（隐藏信息的意义）

古代的信息隐藏被称为隐写术，常应用于间谍

分支

隐蔽信道：

通过非正常的访问控制操作，形成隐秘数据流

匿名通信：

源重写技术：通过重路由转发策略，在每个转发节点对数据包重写

Crowds系统模型：经过复杂路径（节点重复出现）进行混淆

数字隐写：

在不引起怀疑的情况下秘密传送消息

数字水印：

嵌入载体相关信息，目的是进行版权保护，所有权证明，盗版源追踪，完整性保护

可行性

利用人类感知系统的冗余

利用计算机系统的冗余 - 编码效率低

利用各种潜信道

应用

版权保护

认证和完整性

内容水印

分为鲁棒水印，半易碎水印，易碎水印/ 可逆水印，不可逆水印/ 私有水印，盲水印/ 私钥水印，公钥水印

可视密码

一般过程

水印生成

分为有意义水印和无意义水印（不可预测随机性）

Arnold置乱技术

1968提出的一种用于图像加密和数据混淆的非线性置乱算法，通过划分像素块和重新定位进行混淆重排

扩频技术

对序列经过伪随机噪声序列发生器进行扩频调制

水印嵌入

加法/乘法

关于嵌入强度的选择：

生理模型算法 - 视觉模型JND来描述在图像各个部分能容忍的水印信号最大强度

图像质量评价方法 -

MSE 均方误差，计算隐写图像和原始图像的差值

PSNR 峰值信噪比

VQM，SSIM等

水印检测

水印攻击

常见算法

空域信息隐藏算法

直接修改像素值嵌入信息

LSB算法

图像由像素点组成，分为灰度图像和彩色图像

彩色图像由3个通道组成

位平面概念：

由于灰度0-255需要8位，假设每一位共同组成一个平面

位平面越高，对灰度值的贡献越大，相邻比特的相关越强，最低位平面类似随机噪声

数据分为多个Significant Bit，其中使用Least Significant Bit（LSB）平面进行替换

Patchwork算法

水印嵌入：随机产生像素对，对一个增加，另一个减少

检测：利用像素对亮度查分的统计值判断

Checksum算法

利用修改像素低位等于特最高七位的8个连续像素的联合长度

弊端：容易被噪声掩盖或在有损压缩后丢失

频域水印算法

通过修改频域空间的系数实现水印嵌入

如DFT，DCT（离散余弦变换），DWT（离散小波变换）

DFT水印嵌入算法

DCT水印嵌入算法

DWT小波分解，在精细子带中嵌入信息

C-SVD 基于混沌特性的小波数字水印算法

基本概念

定义

分支

可行性

应用

一般过程

水印生成

水印嵌入

水印检测

水印攻击

常见算法

空域信息隐藏算法

频域水印算法

分类

图片水印

视频隐藏

音频隐藏

文本隐藏

三维模型

数据库水印

深度学习

隐写分析技术