位运算符问题和图像处理中的隐写术

Question

Steganography链接显示了隐写术的演示。我的问题是当要替换的位数n = 1时，该方法是不可逆的，即Cover不等于Stego（在理想和完美的情况下，Cover使用的应该与Steganography结果相同）。当要更换的位数为n = 4,5,6时，它才能正常工作！当n = 7时，Stego图像变得嘈杂并且与使用的Cover不同，结果不会变得不明显。因此，显然存在隐写术的操作。有人可以解释为什么会这样，需要做些什么才能使这个过程变得可逆和无损。

Answer 1

让我们看看代码的作用。从隐藏图像中提取n个最高有效位（MSB）并将它们隐藏在封面图像中的n个最低有效位（LSB）中。有两点需要注意，这可以回答你的问题。

• 您在封面图片中更改的位数越多，您的隐秘图像看起来就越扭曲。
• 您从隐藏图像中使用的信息越多，重建图像看起来就越接近原始图像。以下link（reference）会显示从最高位到最低位的图像信息量。

如果要直观地检查封面和隐秘图像之间的差异，可以使用峰值信噪比（PSNR）公式。据说人眼无法区分PSNR的差异> 30分贝。就个人而言，我不会选择任何低于40的东西，但这取决于你的目标是什么。请注意，这不是最终的，所有类型的测量。算法的质量取决于很多因素。

没有封面和隐秘图像应该是相同的。我们的想法是尽量减少差异，以抵制检测，并且实现这一点有许多妥协，例如您愿意隐藏的信息的大小。

完美检索秘密图像需要隐藏所有像素的所有位，这意味着您只能隐藏封面图像大小的1/8。请注意，这是最糟糕的情况，不考虑加密，压缩或其他技术。这是想法，但我不会提供基于上述的代码片段，因为它非常不灵活。

现在，在某些情况下，您希望检索无损，无论是因为数据是加密的还是敏感的。在其他情况下，近似检索将完成这项工作。例如，如果您只编码图像的4 MSB，那么提取秘密的人仍然可以很好地了解它最初的样子。如果你仍然想要一个无损方法而不是刚建议的方法，你需要使用不同的算法。算法的选择取决于您希望它具有的各种特征，包括但不限于：

• 健壮性（隐藏信息对图像编辑的抵抗力）
• 不可察觉性（陌生人知道秘密的存在有多难，但不一定是秘密本身，例如卡方攻击）
• 封面媒体的类型（例如，特定图像文件类型）
• 秘密消息的类型（例如，图像，文本）
• 秘密的大小