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1、 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书题目：图像隐写及其分析算法研究k学生姓名学生姓名 学院名称学院名称 信息工程系信息工程系 专专 业业 电子信息工程电子信息工程 2 班班 学学 号号 指导教师指导教师 职职 称称 讲师讲师 一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。 ）多媒体信息处理技术的迅猛发展为多媒体信息的存储和传播提供了极大的便利。但人们在享受网络和数字化产品带来的高效和便捷的同时，也面临着因数字化网络普及带来的安全问题的挑战。信息隐藏（Information Hiding）技术作为一种具有感知伪装特点的新型信息安全技术，成为隐蔽通信和数字版权保
2、护的有效手段。然而它既是一种信息安全技术，亦是一把双刃剑，它既可以用于保护国家、企业和个人的重要信息以及版权所有者的利益，又可能被不法分子甚至恐怖组织所利用，达到逃避监控和传播非法情报的目的。因此，迫切需要一种能够检测和监控信息隐藏这一特殊安全问题的技术手段，即隐藏分析检测技术。本课题重点研究图像隐写及其分析算法研究.k二、参考文献1钮心忻，信息隐藏与数字水印，北京：北京邮电大学出版社，2004:102-103.2王朔中，张新鹏，张开文，数字密写和密写分析，北京：清华大学出版社，2005: 101-103.3刘粉林，刘九芬，罗向阳，数字图像隐写分析，北京：机械工业出版社，2010：58-117
3、.4R Chandramouli, M Kharraz, N Menon. Image steganograhpy and steganalysis: concepts and practice. Lecture Notes in Computer Science, 2004, vol.2939:35-495张立和，周继军，陈伟等, 透视信息隐藏. 北京：国防工业出版社， 2007: 58-1006J Fridrich, M Goljan. Practical steganalysis of digital images-state of the art. In Security and Wa
4、termarking of Multimedia Contents IV, Proceedings of SPIE, 4675. USA: San Jose. Jan.2002:1-137J Fridrich, M Goljan. Digital Image Steganography Using Stochastic Modulation. In Proc. EI SPIE, CA: Santa Clara. 2003.8Wong P, Chen H, Tang Z. On Steganalysis of Plus-Minus One Embedding of Continuous Tone
5、 Images. Proceedings of SPIE , Security, Steganography, and Watermarking of Multimedia Contents VII, 2005, 5681:643-652.9Jessica Fridrich, David Soukal, Mircoslav Goljan. Maximum likelihood estimation of length of secret message embedded using k steganography in spatial domain. In Proceedings of SPI
6、E The International Society for Optical Engineering, 2005, 5681:595-606.三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。 ）隐写算法不仅客服了 LSB 简单翻转规律，同时保持实现简单，嵌入容k量大的特点。本课题利用 Matlab 平台实现基于 BMP 图像的隐写算法，通过k过 Matlab GUI 编程实现 k 取不同值时主观效果的比较。针对该类算法，利用嵌入信息与载体统计特性的影响，可以形成相应的隐写分析算法。本课题一方面实现隐写算法，另一方面研究相应的隐写分析算法，
7、为设计性能更优的隐写k算法做基础。具体要求如下：1. 掌握隐写算法及其特点；k2. 理解几种典型的隐写算法隐写分析算法；k3. 利用 Matlab 编程仿真实现隐写算法及其分析算法。k指导教师（签字）年 月 日审题小组组长（签字）年 月 日天津大学仁爱学院本科生毕业设计（论文）开题报告课题名称图像隐写算法及其分析算法研究k系名称信息工程系专业名称电子信息工程专业学生姓名李毅指导教师张承乾一、课题来源及意义多媒体信息处理技术的迅猛发展为多媒体信息的存储和传播提供了极大的便利。但人们在享受网络和数字化产品带来的高效和便捷的同时，也面临着因数字化网络普及带来的安全问题的挑战。上世纪 90 年代初，信
8、息隐写技术作为一种信息安全技术开始兴起，伴随着各种隐写算法及工具的出现和广泛传播，如何有效地控制这种技术的合法使用正逐步成为信息安全领域的一个热点问题。它作为一种隐藏通信手段，其目的是避开第三方的怀疑将信息传递出去，隐写可以被用来传送机密文件，但也很容易被犯罪分子用于各种非法目的，如传播非法消息。早在 2001 年初，震惊世界的“9.11”事件发生半年多以前，美国发行量很大的报纸今日美国就曾刊登文章，指出本拉登及其同伙可能利用某些网站上的大量数字图片秘密传递与恐怖活动有关的信息。另外，一些国家的警方也曾在恐怖组织的计算机中查获大量可疑图片和视频信息，据分析可能藏有与恐怖活动有关的信息。所以信息
9、隐写既是一种信息安全技术，亦是一把双刃剑，它既可以用于保护国家、企业和个人的重要信息以及版权所有者的利益，又可能被不法分子甚至恐怖组织所利用，达到逃避监控和传播非法情报的目的。因此，隐写技术在军事、情报、国家安全等方面具有重要的意义。与之同时，其对抗性技术图像隐写分析也成为信息安全领域的一个新的焦点问题。隐写和隐写分析已经逐步受到各国政府部门、军事机构和各种研究机构的重视。隐写算法不仅客服了kLSB 简单翻转规律，同时保持实现简单，嵌入容量大的特点。本课题重点研究图像隐写及其分析算法研究。k二、国内外发展现状这方面的研究成果不断地涌现，在各类报刊杂志以及会议上发表的论文不计其数。数字图像隐写技
10、术虽然还没有发展完善，但人们已经提出了很多成功的隐写算法，而且其中很大一部分被开发成隐写工具，其中很多都可在网上轻易获得。对隐写分析的研究也在不断的发展，而且成果显著，但相对于隐写工具而言，可获得的隐写分析工具还较少。国内研究人员在经过广泛深入研究后注意到，信息安全只是某种意义上的相对，攻守双方都在不断的发展，并在矛盾运动中互相促进。因此，针对隐写算法与隐写分析的研究工作要同时进行。鉴于隐写算法与隐写分析的研究对国家安全的重要意义，各国政府都对这一领域的研究工作给予了高度的重视，研究力度明显加大，并取得了较大的进展，相信未来几年会有更大的发展。按照嵌入区域的划分，现有的隐写算法可以分为空间域和
11、变换域两类。空间域隐藏算法又包括 LSB 算法、位平面复杂度分割密写、PVD 密写和Patchwork 算法等主要算法，以及置乱、隐蔽信道和奇偶校验位等技术。空间域上很流行的工具有 Hide and Seek、Steganos、S-Tools 和 White Noise Storm 等工具。变换域算法是采用离散余弦变换或者小波变换等算法对图像进行变换，然后在变换后的频域系数中进行信息的嵌入。常用的隐藏软件有 Jpeg-Jsteg、JPHide、Outguess 和 PictureMarc 等。相对应的信息隐藏分析也有多种分类。根据分析方法分类，可以分为视觉特性检测（利用人眼判断图像中是否含有秘
12、密信息） 、统计检测（对载体图像建模，再根据期望分布的比较，从而找出差异）和特征检测（对标识特征进行分析，从而判断图像中是否含有秘密信息） 。根据隐藏算法分类，信息隐藏算法分析可以分为专用隐写分析和通用隐写分析算法两类。专用隐写分析主要分为空域和变换域信息隐藏分析两大类。而通用隐写分析则可以同时检测这两种。三、研究目标掌握隐写算法及其特点，通过 Matlab GUI 编程实现 k 取不同值时主观效k果的比较，从而达到对图像隐写算法的研究。同时掌握一种典型的隐写kk算法隐写分析算法。四、研究内容隐写算法不仅客服了 LSB 简单翻转规律，同时保持实现简单，嵌入容量k大的特点。算法是最典型的加性信息
13、隐藏算法，它所嵌入的信息可以用独立k同分布噪声 来建模，概率质量分布满足如下分布。()01/2pph=-()()/4pkpkphh= -=本课题利用 Matlab 平台实现基于 BMP 图像的隐写算法，通过过 Matlab kGUI 编程实现 k 取不同值时主观效果的比较。针对该类算法，利用嵌入信息与载体统计特性的影响，可以形成相应的隐写分析算法。本课题一方面实现隐写算k法，另一方面研究相应的隐写分析算法，为设计性能更优的隐写算法做基础。五、研究方法与手段本课题利用 Matlab 平台实现基于 BMP 图像的隐写算法。主要运用 Matlab 中大量的有关数字图像处理的函数进行编程，来达到研究目
14、标。简单的说，就是以建模的方法在模拟了原始图像噪声的特性之上，将秘密信号调制成具有特定概率分布的噪声，嵌入到载体之中，从而达到隐写信息的目的。针对该类算法，利用嵌入信息与载体统计特性的影响，就可以形成相应的隐写分析算法。也就是利用嵌入信息与载体图像中的类噪声成分并不具有完全相同的统计分布这一特性，再对载体图像建模，通过统计特性的比较达到对隐写图像进行分析的目的。六、进度安排1、2011.12.07-2012.03.18 查找资料，了解毕业设计相关内容，完成开题报告。2、2012.03.19-2012.04.18 完成与毕业设计相关的内容的学习，例如隐写技术与隐写分析，Matlab 的使用与编程
15、，等等。3、2012.04.19-2012.05.09 通过 Matlab 编写程序来完成毕业设计的主要研究目标，达到指导老师的要求。4、2012.05.10-2012.06.01 撰写论文，准备答辩。七、主要参考文献1熊玲. 图像 LSB 隐写分析算法研究EB/OL. http:/，2012-02-05.2耿广志. 基于像素值差分的图像隐写算法研究EB/OL. http:/，2012-02-05.3张亚伟. 图像隐写分析算法研究EB/OL. http:/，2012-02-05.4钮心忻，信息隐藏与数字水印，北京：北京邮电大学出版社，2004:102-103.5王朔中，张新鹏，张开文，数字密写和密写分析，北京：清华大学出版社，2005: 101-103.6刘粉林，刘九芬，罗向阳，数字图像隐写分析，北京：机械工业出版社，2010：58-117.7R Chandramouli, M Kharraz, N Menon. Image steganograhpy and steganalysis: concepts and practice. Lecture Notes in Computer Science, 2004, vol.2939:35-49.8张立和，周继军，陈伟等, 透视信息
