图像隐写术

Question

我正在开发一个隐写应用程序。我需要将一条信息隐藏在图像文件中，并使用密码进行加密，使文件大小的变化不大。我正在使用最低有效位算法，可以成功地处理BMP文件，但无法对JPEG、PNG或TIFF文件进行操作。这个算法是否完全适用于这些文件？有更好的方法来实现吗？谢谢。

- MNIK

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可能有帮助的相关问题：https://dev59.com/F3M_5IYBdhLWcg3wzmvM - John

使用有损压缩格式会更加困难，因为有损图像压缩的设计目的是降低难以察觉的图像细节的保真度，而这正是隐写术技术想要放置信息的地方。无损压缩也存在问题，因为引入新信息通常会降低压缩的效率，增加文件大小。 - Dan Bryant

PNG是无损的。而JPEG可以是无损的。曾经在http://stega.maxant.co.uk上有一个关于此的例子，但目前似乎已经离线了。 - John Smith

Answer 1

这在很大程度上取决于特定图像格式的工作方式。您需要深入了解要使用的格式的内部结构。

对于JPEG，您可以调整每个块的DCT系数的最后几位。

对于基于调色板的文件（如GIF和某些PNG），您可以向调色板中添加与现有颜色相同的额外颜色，并根据使用哪种颜色来编码信息。

- Thomas

Answer 2

在使用隐写术时，您需要区分基于像素的（位图）和基于调色板的格式（GIF），这两种格式的隐写技术是不同的。此外，还要注意像JPG这样的图像格式在压缩过程中会丢失信息。

我还建议您了解一些关于隐写术的概述，包括不同的格式。

- Dario

Answer 3

最不重要位（Least Significant Bit）方法在JPEG和GIF图像上无法使用，因为您在压缩之前使用像素数据（原始图像）来存储隐藏信息。像素p的值，在压缩后可能不会保持0x123456这个数值，因为它的值取决于压缩率和相邻像素。在这种情况下，我们谈论的是算法不仅能压缩图像（例如ZIP一样，保留内容），而且还能改变颜色分布、纹理和质量，以减少表示它所需的比特数。

然而，PNG可以只用于压缩图像，就像ZIP文件一样保留内容。因此，您可以在PNG图像上使用最不重要位，因此Wikipedia的隐写术页面显示了这种格式的示例。

- Gabriel Archanjo

Answer 4

只要图像格式是无损的，你就可以在像素中使用LSB隐写术（BMP、PNG、TIFF、PPM）。如果它是有损的，你就必须尝试其他方法，因为压缩和随后的解压会导致像素发生微小变化，消息就会丢失。在GIF中，你可以将你的消息嵌入到调色板中。在JPEG中，你可以改变DCT系数，这是图像的低级频率表示，可以被读取并保存为JPEG文件无损。

关于JPEG的隐写术有广泛的研究。对于介绍，我个人推荐Jessica Fridrich的《数字媒体隐写术：原理、算法和应用》- 对于认真尝试隐写术的人来说，这是必读的材料。各种图像格式的方法在那里进行了深入讨论。

此外，LSB效率低下，非常容易被检测出来，你不应该使用它。有更好的算法，但通常需要大量的数学和复杂的计算。寻找“隐写嵌入失真”和“隐写代码”。

- Martin Benes