信息隐藏 实验十一 LSB信息隐藏的RS分析 - 图文(2)

2020-02-20 14:03

end

if cor(3) > cor(1) % R-m rs(i, 3) = rs(i, 3) + 1; end

if cor(3) < cor(1) % S-m rs(i, 4) = rs(i, 4) + 1; end end

% 对待检测图像所有像素应用正翻转 stg = fpos(stg, ones(sample_len, 1));

% 对待检测图像应用非负和非正翻转,统计翻转前后的空间相关性 i = 2; for j = 1 : m

tmp = stg((j - 1) * 4 + 1 : j * 4); cor(1) = SpaceCor(tmp); cor(2) = SpaceCor(fpos(tmp, M)); cor(3) = SpaceCor(fneg(tmp, M)); if cor(2) > cor(1) % Rm

rs(i, 1) = rs(i, 1) + 1; end;

if cor(2) < cor(1) % Sm rs(i, 2) = rs(i, 2) + 1; end;

if cor(3) > cor(1) % R-m rs(i, 3) = rs(i, 3) + 1; end;

if cor(3) < cor(1) % S-m rs(i, 4) = rs(i, 4) + 1;

end; end; rs = rs / m;

% J. Fridrih方法计算隐写率,并判断待检测图像lena.bmp是否经过LSB替换隐写 % d0 = Rm(p/2)-Sm(p/2), d1=Rm(1-p/2)-Sm(1-p/2) dpz = rs(1, 1) - rs(1, 2); dpo = rs(2, 1) - rs(2, 2); % d-0 = R-m(p/2)-S-m(p/2), d-1=R-m(1-p/2)-S-m(1-p/2) dnz = rs(1, 3) - rs(1, 4); dno = rs(2, 3) - rs(2, 4); %判定待检测图像lena.bmp是否经过LSB替换隐写

P = 2.5 * 1e-2; %设定门限值,对于RS分析一般为2%-3%

if dnz > 0 && dpo > 0 %用于判断Rm是否大于Sm,R-m是否大于S-m disp('待检测图像lena.bmp中没有经过LSB替换隐写!'); end

if dnz - dpo > P %用于判定R-m - S-m > Rm - Sm disp('待检测图像lena.bmp经过LSB替换隐写!'); end

% get roots of polynomial

C = [2 * (dpo + dpz), (dnz - dno - dpo - 3 * dpz), (dpz - dnz)]; z = roots(C); p = z ./ (z - 0.5);

fprintf(1, 'Fridrih Algorithm:expective embedding rate is %f\\n', p(2));

运行上述代码,得到隐写率p为0.476476。由于模板M是随机产生的,对此可以采取多次执行代码,依据所得结果计算平均隐写率。具体结果如下表1所示。

判定待检测图像

是否经过LSB替换隐写

图 7 代码执行结果

表 1 多次执行代码后的隐写率估算值与误差分析

执行 次数 1 2 3 4 5 6 初始设定 隐写率p值 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 隐写率p 估算值 0.476476 0.495983 0.443685 0.502263 0.472975 0.483857 相对误差(%) 19.12 24.00 10.92 25.57 18.24 20.96 19.80 0.479207 平均误差(%) 平均隐写率p 依据表1所示结果,可以发现:经过多次执行代码后,运用RS分析方法对载体隐写率进行估算的平均误差约为19.80%,即估算正确率为80.20%,近似达到了估算准确度要求。这也就表明RS方法在分析低隐写率的载体图像时,其检测误差较大,所得结果的可靠性较低。

为进一步研究RS分析方法能否比较正确地判断载体是否进行LSB替换隐写,在实验中继续修改原设定的隐写率(分别设定隐写率为3%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%),分析不同设定隐写率下利用RS方法所估算的载体嵌入率误差,所得结果如下表2、图8所示。

表 2 不同设定隐写率下利用RS方法得到的隐写率估算值与误差分析

初始设定隐写率p值 0.03 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 隐写率p估算值 0.040786 0.067405 0.107802 0.217188 0.359715 0.476476 0.521529 0.599674 0.715560 0.702172 0.811252 0.996865 相 对误差(%) 35.95 34.81 7.80 8.59 19.91 19.12 4.31 -0.05 2.22 -12.23 -9.86 -0.31 9.19 平均误差(%) 2. 利用S-Tools工具在原始载体中隐藏秘密信息

隐藏的秘密信息文件为hidden.txt,载体图像为Lena.bmp。

(1)把载体图像拖入S-Tools界面,并隐藏秘密信息(图9所示)。

图 9 利用S-Tools工具隐藏秘密信息

(2)隐藏后,出现原始图片(图10示)和携密图像(图11示),将携密图像另存为Lenahidden.bmp。

图 10 原始图片 图 11 携密图片

由上图10与图11,可以发现:利用S-Tools工具在载体图像文件中加载隐秘信息后,携密图片在视觉上和原始图片几乎无差别。

通过查看携密图片文件信息,将隐秘信息提出出来,保存为LenaHidden.txt,利用

UltraCompare工具比较隐秘信息文件hidden.txt和提取的含有隐秘信息的文件LenaHidden.txt,所得结果如下图12所示。

表明两个文件相同,无差异

图 12 原始隐秘信息文件与提取的含有隐秘信息文件的比较

3. 利用上述算法估计隐写率

源代码RS1.m如下: clc,clear all;

org=imread('lenahidden.bmp'); org=double(org); org=org(:)';

[row sample_len]=size(org); stg =org; rs = zeros(2, 4); cor = zeros(1, 3); m = floor(sample_len / 4); M = randsrc(4, 1, [0 1]); tmp = zeros(4, 1);

% 对待检测图像应用非负和非正翻转,统计翻转前后的空间相关性 i = 1;


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