一種基于BMP圖像相鄰像素的隱寫分析方法

張杰

摘要：首先介紹BMP文件結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)以及相鄰像素相關(guān)的特性，基于此提出了一種新的隱寫分析算法，該算法分別計(jì)算每個(gè)像素與其八個(gè)領(lǐng)域像素的異或值的和，再統(tǒng)計(jì)根據(jù)計(jì)算的值歸類，以此掃描完成整個(gè)圖像。最后統(tǒng)計(jì)圖像中各個(gè)異或值和相同的數(shù)目，以此來判斷是否含有隱秘信息。實(shí)驗(yàn)編程環(huán)境為VS2008，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此檢測(cè)算法統(tǒng)計(jì)量小、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，在隱秘信息嵌入量較多時(shí)具有較高檢測(cè)率。

關(guān)鍵詞：隱寫分析；BMP；相鄰像素

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）07-1524-04

二十一世紀(jì)來，信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及信息處理技術(shù)研究的深入，計(jì)算機(jī)通訊方向的信息隱藏（Information Hiding）[1，2]的研究越來越深入，信息隱藏的主要優(yōu)點(diǎn)為：除開通信各方外，其他方不會(huì)發(fā)現(xiàn)隱藏的消息存在于通訊信息。信息隱藏技術(shù)以數(shù)字圖像作為載體通過替換圖像空域里面的最低有效比特位（LSB）來達(dá)到隱藏秘密信息的目的是較早出現(xiàn)，同時(shí)研究較深入的技術(shù)。許多使用較廣、隱藏信息較好信息的信息隱藏技術(shù)都是建立在LSB嵌入方法上，例如S-Tools和Hide4PGP等。

雖然信息隱藏的技術(shù)能確保機(jī)密信息在網(wǎng)絡(luò)上傳遞的安全，但是也會(huì)被其他人員所利用破解，隱寫分析技術(shù)就是保護(hù)信息的安全。隱寫分析就是針對(duì)信息隱藏技術(shù)的攻擊方法，同時(shí)是對(duì)抗其他非法傳播信息的重要方法。當(dāng)前已提出的比較多的較好的隱寫分析方法，例如Westfeld[3]發(fā)現(xiàn)的χ2檢驗(yàn)方法，可以對(duì)于隱秘信息順序嵌入的情況估算出嵌入的信息長(zhǎng)度與信息位置，但如果載體顏色或者頻率成分多、嵌入分布不混亂的情況下檢測(cè)準(zhǔn)確性將不準(zhǔn)確。J. Fridrich提出的RS檢測(cè)方法[4] 具有較高的檢測(cè)率在隨機(jī)嵌入秘密信息的情況下，不過此方法僅對(duì)于灰度圖像以及彩色圖像有較好效果；張濤等人發(fā)明了差分直方圖轉(zhuǎn)移系數(shù)法[7]，當(dāng)信息量的隱藏量高于40% 時(shí)效果將比RS的檢測(cè)更好。張新鵬發(fā)現(xiàn)的GPC（gray-level plane crossing） [8，9]隱寫分析方法計(jì)算簡(jiǎn)潔，缺點(diǎn)待提高檢測(cè)的性能。

本文介紹一種新的隱寫分析的算法，這種算法的統(tǒng)計(jì)量較小、實(shí)用性強(qiáng)，當(dāng)隱秘信息攝入量較多時(shí)將會(huì)有效地快速檢測(cè)隱秘信息。

1 BMP結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

5 結(jié)論

本文的隱寫分析算法在相鄰像素相關(guān)特性的基礎(chǔ)上，算法的正確性和可行性是通過大量實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的。理論與實(shí)踐表明，此方法統(tǒng)計(jì)量小，算法簡(jiǎn)單，在嵌入率比較高時(shí)能夠達(dá)到較高的檢測(cè)效果，并且在只需統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域像素異或值下。但PS檢測(cè)算法只對(duì)LSB隱寫圖像檢測(cè)具有有效性，若圖像為其它隱寫方法，PS檢測(cè)算法將會(huì)無效。因此一個(gè)通用且有效的隱寫分析方法是下一步研究目標(biāo)。

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