优质实用文档——多媒体信息隐藏技术研究与应用 .docx

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1、优质实用文档多媒体信息隐藏技术研究与应用多媒体信息隐藏技术探讨与应用摘 要：随着信息技术的发展，信息平安问题越来越受到人们的重视。信息隐藏作为保障信息平安的新技术，为探讨信息平安供应了一个新的方向。该文综述了信息隐藏的方式、方法，分析了基于多媒体文件的信息隐藏原理，实现了在多媒体音视频文件中数据隐藏的技术应用，并展望了多媒体信息隐藏技术的发展前景。关键词：信息隐藏 数据嵌入 多媒体中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2022）02（b）-0017-02互联网的快速发展、电子政务、电子商务的普及，对信息的平安存储、传输及访问提出了新的挑战。信息隐藏作为保障信息平

2、安的新技术，为探讨信息平安供应了一个新的方向。先进的信息隐藏技术使隐藏的信息不但能经受人的感觉和仪器设备的检测，而且还能反抗各种人为的蓄意攻击。基于多媒体的信息隐藏技术在当前互联网隐藏通信领域，特殊是在迫切须要解决的版权爱护、信息平安等方面具有重要的探讨及应用价值。1 信息隐藏的方式1.1 传输隐藏在通信系统的信道中隐藏信息。在保障通信信号质量的前提下，利用通信压缩编码中的资源，嵌入压缩的信息编码，形成隐私通信信道。同时数据通信中的 ip 包或 tcp 包，均有未运用的保留空间，可用来传输隐藏信息。比如，ip 包的时间戳可嵌入隐私数据进行传送。1.2 载体隐藏在文本、图像、声音、可执行文件等载

3、体中嵌入隐私信息，可实现信息隐藏。如将隐私信息插入图像文件中对人的视觉系统不敏感的比特位；利用可执行文件中的冗余信息，加载隐私信息等。1.3 存储隐藏利用计算机系统中保留或未运用的空间保存隐私信息，通过隐藏分区、操作系统中未运用的空间来隐藏信息。或者通过外挂的 usb、光盘和云存储空间实现信息隐藏。2 信息隐藏的实现方法2.1 替换就是互换隐私信息与载体中不重要的比特。即变更隐藏消息中的字节或字节依次，让人们感知不到文件内容的改变，它不会在载体文件中增加新内容。常用的替换方法：一是最低比特位替换。是将某几位比特替换成隐私信息的相应比特；二是伪随机置换。是把隐私信息比特近似随机地分散在整个载体中

4、，因插入比特的依次是无规律的，从而增加了检测及被攻击的困难度。三是载体区域和奇偶校验位替换。是将载体不同区域的奇偶校验位与其内嵌入的信息比特反转，使二者相等，排列起来重构信息。四是 osi 网络协议帧结构替换。就是将隐私信息插入 tcp/ip 包中未运用的空间，形成一个隐私的通信信道。2.2 插入插入方法不会变更原始数据，但增加了文件的额外数据。因此通过插入方法隐藏消息会有一些额外内容，比如，文件制作工具的标识。这种方法通常会利用文件格式中的空白部分。常见的插入法有：追加插入法，是在文件末尾附加数据。在不导致文件损坏的前提下可以在多种类型的文件后追加数据； 前置插入法，可插入批注内容的文件都可

5、被插入数据，比如可在 HTML 和 JPEG 文件的标识符区域隐藏大量的数据。除此之外，基于变形技术、神经网络等信息隐藏方法也在探讨中。3 多媒体音、视频文件信息隐藏技术互联网时代，数字音乐、播客、视频电话和媒体流等各种多媒体得到广泛传播运用，它们变更了我们的沟通方式。我们运用多媒体来传播思想、培育员工、吸引客户，当然也会被另有专心的人用来传输隐藏消息、泄漏学问产权和组织内部机密。3.1 数字音频中的数据隐藏音频文件作为数据隐藏的载体有其特有的优势：人类的听觉系统有其局限性，利用这些局限性欺瞒人耳从而达到隐藏数据的目的；随着 MP3 文件的普遍运用和 iPad 等音乐播放器的出现，大量的数字音

6、频文件在全世界流通，带有隐藏信息的音频文件更简单混淆其中。载体文件越来越大，这意味着可以在其中隐藏特别多的载荷。例如，可以在一首歌曲中隐藏莎士比亚的全部作品。最常用的音频数字化方法是对模拟音频信号进行取样并保存一些样本，用这些样原来重建原始的音频信号。重建覆盖整个人类听觉频谱（22.5 kHz）高质量录音文件，须要每秒采样 44 100 次。由于音乐通常都是立体声（双声道）的，所以一个立体声音乐每秒要进行 88 200 次采样。这些样本值极有可能被用来隐藏数据。而且这些采集的样本值都是以有符号 16 位整数形式存在的，即 -32 768+32 768。因此，变更这些样本值的最低有效位（LSB）

7、，只会略微影响模拟信号的效果。音频文件的这个特性说明它是可以用来隐藏数据的良好载体。3.2 在.wav 文件中隐藏数据修改 16 位整数的最低有效位以编码隐藏信息。如我们提取某一.wav 文件的右声道的前 8 个样本，然后将样本值由小端序转换为大端序，再将每个值的最低有效位依次替换为字母A的 ASCII 码的二进制位，可以得出两点结论：（1）每替换一个 8 位的 ASCII 码须要运用 8 个样本；（2）此例中的 8 个样本值只变更了 5 个，因为其他 3 个最低有效位不须要修改，因此这种替换并没有引起可察觉的变更。假如要隐藏 8 000 字节的信息只须要修改大约 32 000 个样本，而不是

8、64 000 个。因此，波形文件通过 LSB 隐藏的数据是很难察觉的。3.3 在高级音频文件中隐藏数据针对高级音频文件（如 MP3 或 AAC）的数据嵌入可借助一些工具软件实现，如MP3Stego采纳一种特别的量化方法，将数据隐藏在 MP3 文件的奇偶校验块中。MP3 编码器将。wav 文件和一个要隐藏的载荷文件作为输入，生成一个新的MP3 文件。采纳这种方法的载荷文件不能太大，一个 5 MB的全频谱波形音频文件最多只能嵌入 5 kB 的信息，嵌入率约为 0.1%。3.4 数字视频中的数据隐藏基于数字视频文件的数据隐藏有可能成为隐藏通信的首要手段，主要缘由在于如今流通的视频文件容量之大、数量之

9、多，以及通过互联网和虚拟云中视频交换的普遍存在。借助工具软件，可在压缩和非压缩的视频文件中嵌入数据。如 TCStego 是个新式数据隐藏武器，它在加密的基础上增加了隐写掩盖功能，可以把包含外层卷和内层卷（隐藏卷）的TrueCrypt 容器隐藏到 MP4 或 QuickTime 多媒体文件中，这使得处理后的文件运行时既可以是一个标准和多媒体文件，也可以是一个可挂载的 TrueCrypt 卷。典型的视频文件的简化结构包括文件类型，媒体数据MDAT 和采样表块偏移 STOC。通过操作 MADT 和 STCO，TCStego 可以嵌入一个不包含原始音频或视频，却含有TrueCrypt 隐藏卷的内容的数

10、据块，在嵌入数据的过程中会丢弃外层卷，但内层卷还是完整的，因此，假如用十六进制编辑器查看视频文件，不会看到 MDAT 中有任何可疑数据，播放媒体文件也不会有任何异样。4 结语要隐藏较大的数据块时，通常会选择运用多媒体文件作为载体，因为多媒体文件本身的体积就很大。多媒体文件可以隐藏的数据量多，质量更好。多媒体文件嵌入数据后，音频或视频效果基本不受影响。因此，基于多媒体音、视频文件的数据隐藏技术应用前景非常广袤，必将吸引广阔图像、语音、网络、人工智能等领域的探讨者加入这一行列，从而推动信息平安技术更快地发展。参考文献1 （美）Michael T.Raggo，Chet Hosme.编数据隐藏技术揭秘M.袁洪艳，译.北京：机械工业出版社，2022.2 戴宗坤，罗万伯.信息系统平安M.北京：电子工业出版社，2002.本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页