指纹身份认证终端SQR.ppt

图象信息隐藏方法与应用 同济大学 宣国荣 上海市计算机基础教育协会年会 特邀报告 2011年11月12日 目录 目录 （2页） 图象数据隐藏(Data hiding)引言 （7页） 图像可以隐藏数据的原理 （8页） 真实性认证(Authentication) （6页） 二值图象无损数据隐藏 （2页） 图象数据隐藏的应用 （8页） 图像取证（Forensic） （5页） 小 结 （2页） 图象数据隐藏引言（1） 计算机和网络技术迅速发展，给我们的工作、生活带来极大的方便。同时信息安全，例如数据被篡改，成为重要问题。 图象数据隐藏(Data hiding) ，用于真实性认证(Authentication)，可以检查出数据的篡改，保证信息安全。 例如网上身份认证（电子银行）、企业和个人的信息必威体育官网网址（电子商务， RFID—射频识别 ）、国家机关间文件可靠传送（电子政务） 、防止泄密（军事），保护个人隐私（医学图片、电子医院）等。 图象数据隐藏引言（2） 美国作者Salomon 在他写的书 “数据必威体育官网网址与安全”(Data Privacy and Security)中说：“有一个非常流行的说法：第一次世界大战是化学家的战争（这是因为首次大规模使用了毒气），第二次世界大战则是物理学家的战争（这是因为原子弹的使用）。同样地，第三次世界大战（我们希望不要爆发）可能会是数学家的战争，这是因为，要赢得战争，最终可能取决于安全的代码的使用和破译。” 可见，网络时代的信息安全的重要性。 图象数据隐藏引言（3） 图象数据隐藏引言（4） 图象数据隐藏引言（5） 图象信息隐藏，就是将数据嵌入到另一个公开的图象中。要求： （1）透明性-----视觉上，嵌入数据的图象与原始图象是一样的，看不出区别。 （2）隐蔽性----用计算机的统计计算，难于发现该图象有数据嵌入。 （3）可逆性----当接受到有嵌入数据的图象时，可以提取原来的数据，并恢复原始图象。 简单说----就是看不见、查不出、能恢复。 图象数据隐藏引言（6） 原始图象 （1024?768） 信息隐藏后的图象（1024?768） 数据嵌入图象与原始图象似乎是一样的，看不出区别。 图象数据隐藏引言（7） 原始图象 （1024?768） 信息隐藏后的图象（1024?768） 图像可以隐藏数据的原理 （1） 图像能够隐藏信息的根据，是利用图像数据的信息冗余和人的视觉的感知冗余。 一、图像数据的信息冗余：图像能作信息隐藏原因之一，是因为图象数据存在冗余。嵌入信息使图象的随机性增加，使概率分布变平。 图像数据信息冗余本质上，是由于图象光学的连续性形成的，邻近象素灰度的差分很小，差分图象集中在0附近，信息冗余基本上去除，概率分布很尖。因此差分图象中很适合嵌入数据。 二、人的视觉的感知冗余：图像能作信息隐藏原因之二，，是因为人的视觉对图象某些变化反应迟钝。人的视觉高频成份不敏感，在高频区域嵌入数据，就不易察觉。 图像可以隐藏数据的原理 （2） 通过图像变换，可以更好地突出信息冗余。图像变换和真空压缩袋的冗余原理类似。变换后有更多的空间，图象更容易嵌入数据。 图像可以隐藏数据的原理 （3） （1）通过图像变换，可以更好地突出或形成信息冗余或视觉冗余。 （2）图像变换通常有： 小波变换域， 预测误差域， 奇偶数差分域，余弦变换（DCT）域等。 变换域比空域信息容易压缩，冗余小，更容易嵌入。 （3）视觉对时间变化信号的不敏感是电影或电视的基础。而视觉对空间高频信号的不敏感是数据隐藏的根据。 图像可以隐藏数据的原理 （4） 图像可以隐藏数据的原理 （5） 图像可以隐藏数据的原理 （6） 图像可以隐藏数据的原理 （7） 图像可以隐藏数据的原理 （8） 图象信息隐藏，也称作图象数据隐藏，就是将有用信息，隐藏到另一个公开的图象媒体中。信息隐藏与密码不同。密码通信仅能隐蔽通信的内容，让别人不能理解。信息隐藏不仅能隐蔽通信的内容，而且能隐蔽通信本身的存在。 密码，是数据加密，重点是解密，而不是隐藏。 数字水印，通常理解数字水印，有抗攻击的鲁棒性，主要用于版权保护。 无损数据隐藏（Lossless Data hiding）要求嵌入数据和负载图象都能无损恢复。主要用于真实性认证。 有损数据隐藏，负载图象不一定完全无损恢