实验4 LSB算法实现位图图像中的信息隐藏及提取 马亮,njnu 一 实验.doc

实验4 LSB算法实现位图图像中的信息隐藏及提取 马亮,njnu 实验目的 通过对LSB算法的编程实现，深入理解该算法的设计思想及其应用。 实验类型 程序设计。 实验原理 LSB是L.F.Turner和R.G.van Schyndel等人提出的一种典型的空间域信息隐藏算法。考虑人视觉上的厄不可见性缺陷，信息一般嵌入到图像最不重要的像素位上，如最低几位。利用LSB算法可以在8色、16色、256色以及24位真彩色图像中隐藏信息。对于256色图像，在不考虑压缩的情况下，每个字节存放一个像素点，那么一个像素点至少可以隐藏1位信息，一张640*480像素的256色图像至少可隐藏640*480=307200位（38400字节）的信息。对于真彩色图像，同样可以按照如上的方法计算可以隐藏的信息量。 实验环境 （1）系统环境： CPU：Inter? Core?2 T5500@1.66GHz RAM：1.5G （2）开发环境： IDE：Microsoft Visual Studio 2005 Language：Microsoft C# 实验内容 在上述系统环境和开发环境中编程实现LSB算法，包括信息的隐藏和提取。 程序说明 程序运行界面如下图所示： 图1 信息隐藏界面 图2 信息提取界面 程序功能说明 自动计算最大隐藏信息量并给出提示 可以在24位位图中隐藏大小不超过最大隐藏信息量的任意类型文件 自动备份原始图片 自动检测伪装图片中是否包含隐藏信息 正确提取出LSB中的隐藏信息并还原出文件 实现过程 LSBEncrypt类 该类用于实现LSB的信息嵌入算法，类中各字段及方法说明如下： 字段 private string _originalPicPath 原始图片路径 private string _hidingInfoPath 隐藏信息路径 private FileStream _picStream 原始图片的文件流 private FileStream _infoStream 隐藏信息的文件流 方法 private void HideInfoLength(); 输入：无 输出：无 功能：将图像的第55至第66字节的LSB替换为隐藏信息文件的长度 private void HideInfoContent(); 输入：无 输出：无 功能：将隐藏信息以每3个字节写入原始图像从第67字节开始的每12字节块的LSB中 private byte[] ConvertToBinaryArray(long x); 输入：long x 要转换的长整型数，这个数的大小不会超过2的24次方 输出：byte[] 二进制表示的字节数组 功能：将长整型数转换为24位二进制表示的字节数组 private byte[] ConvertToBinaryArray(byte[] array); 输入：byte[] array 长度为3的字节数组 输出：byte[] 二进制表示的字节数组 功能：将隐藏信息以每3个字节写入原始图像从第67字节开始的每12字节块的LSB中 public void ExecuteEncrypt(); 输入：无 输出：无 功能：执行信息隐藏操作 LSBDecrypt类 该类用于实现LSB的信息提取算法，类中各字段及方法说明如下： 字段 private string _camouflagePicPath 伪装图片的路径 private string _infoSavePath 还原出的隐藏信息的保存路径 private FileStream _camouflageStream 伪装图片的文件流 private FileStream _infoSaveStream 还原出的隐藏信息的文件流 方法 private int GetInfoLength(); 输入：无 输出：int 隐藏信息长度 功能：从伪装图片的第55至第66字节中提取出隐藏信息的长度 private byte[] ExtractHidingBits(byte[] arr); 输入：byte[] arr 长度为12的字节数组，含有隐藏信息 输出：byte[] 从12字节块中提取出的3字节隐藏信息 功能：利用位操作提取伪装文件流中每12字节的LSB位 public bool ExecuteDecrypt()