Question

此问题基于之前提到的问题Understanding image steganography by LSB substitution method

为了使代码高效并减少均方误差（MSE），建议是：＆＃34;按原样读取文件并将其转换为de2bi(fread(fopen(filename)), 8)的位。将这些位嵌入到封面图像中，所需的最小k因子可能为1或2.当您提取秘密时，您将能够重建原始文件。＆＃34;这是我一直在尝试但在某些地方我做错了，因为我没有得到任何显示。然而，MSE确实减少了。基本上，我很困惑如何将图像转换为二进制，对该数据执行算法并在提取后显示图像。

有人可以帮忙吗？

Answer 1

我对您的代码进行了一些修改，无论实际图像是什么，都可以使其工作。但是，它们都需要是彩色或灰度。你的代码也有一些错误，不允许我在我的MATLAB版本上运行它。

首先，您没有正确阅读图像。您正在打开图像的字节流，然后在字节流上使用imread来读取图像。这是错的 - 只需提供实际文件的路径。

其次，图像已经在uint8中，因此您可以在此处执行本机的置换和移位。

除了图像大小调整外，其余代码与之前相同。您无需指定通道数。此外，bitcmp存在语法错误。我使用'uint8'而不是值8，因为我的MATLAB版本要求您指定预期数据类型的字符串。这里的值8我假设你的意思是8位，所以把'uint8'放在这里是有道理的。

我还将直接从Stack Overflow中读取您的图像。我会假设恐龙图像是封面，而花是信息：

%%% Change
x = imread('https://i.stack.imgur.com/iod2d.png');         % cover message
y  = imread('https://i.stack.imgur.com/Sg5mr.png');    % message image
n = input('Enter the no of LSB bits to be subsituted- ');

                                     %%% Change
S = uint8(bitor(bitand(x,bitcmp(2^n-1,'uint8')),bitshift(y,n-8))); %Stego
E = uint8(bitand(255,bitshift(S,8-n))); %Extracted

origImg = double(y);   %message image
distImg = double(E);   %extracted image

[M N d] = size(origImg);
distImg1=imresize(distImg,[M N]); % Change

figure(1),imshow(x);title('1.Cover image')
figure(2),imshow(y);title('2.Message to be hide')
figure(3),imshow((abs(S)),[]);title('3.Stegnographic image')
figure(4),imshow(real(E),[]); title('4.Extracted image');

这适用于我，我设法重建消息图像。选择大约为4的位数可以在封面和消息图像之间做出很好的折衷。

Answer 2

加载字节流而不是秘密的像素数组将导致更小的有效负载。它的尺寸会有多小，取决于图像格式以及颜色的重复程度。

如果所述文件名是有效的图像文件，则

imread()需要文件名并加载像素数组。加载文件的字节流并将其传递给imread()毫无意义。你想要的是这个

% read in the byte stream of a file
fileID = fopen(filename);
secretBytes = fread(fileID);
fclose(fileID);

% write it back to a file
fileID = fopen(filename);
fwrite(fileID, secretBytes);
fclose(fileID);

请注意，封面图像作为像素阵列加载，因为您需要对其进行修改。

有效负载的大小为length(secretBytes) * 8，这必须适合您的封面图片。如果您决定为每个像素嵌入k位，则必须满足以下要求

secretBytes * 8 <= prod(size(coverImage)) * k

如果您只想嵌入一个颜色平面，无论您的封面介质是RGB还是灰度，您都需要将其修改为

secretBytes * 8 <= size(coverImage,1) * size(coverImage,2) * k

如果不满足此要求，您可以选择

停止流程
要求用户填写较小的文件
增加k
包含更多颜色平面（如果有）

以下是仅在最低有效位（k = 1）中嵌入一个色彩平面的原型。

HEADER_LEN = 24;

coverImage = imread('lena.png');
secretBytes = uint8('Hello world'); % this could be any byte stream

%% EMBEDDING
coverPlane = coverImage(:,:,1);     % this assumes an RGB image
bits = de2bi(secretBytes,8)';
bits = [de2bi(numel(bits), HEADER_LEN) bits(:)'];
nBits = length(bits);
coverPlane(1:nBits) = bitset(coverPlane(1:nBits),1,bits);
coverImage(:,:,1) = coverPlane;

%% EXTRACTION
nBits = bi2de(bitget(coverPlane(1:HEADER_LEN),1));
extBits = bitget(coverPlane(HEADER_LEN+1:HEADER_LEN+nBits),1);
extractedBytes = bi2de(reshape(extBits',8,length(extBits)/8)')';

除了你的消息字节，你必须嵌入秘密的长度，所以提取器知道要提取多少位。

如果你使用k＆gt;嵌入1或在多个颜色平面中，逻辑变得更加复杂，您必须小心如何实现更改。

例如，您可以选择一次嵌入每个颜色平面，直到用完要隐藏的位，或者您可以使用coverImage(:)展平整个像素阵列，这将嵌入每个颜色平面的RGB中像素，一次一个像素，直到你用完比特。

如果你使用k＆gt;嵌入1，你必须用{0}填充你的bits向量，直到它的长度被k整除。然后，您可以将k中的位与

组合在一起

bits = bi2de(reshape(a',k,length(bits)/k)')';

要嵌入它们，您需要使用bitand()和bitor()。

coverPlane(1:nBits) = bitor(bitand(coverPlane(1:nBits), bitcmp(2^k-1,'uint8')), bits);

还有更多细节，比如为消息长度准确地提取24位，我不能给你足够的压力，你必须仔细考虑如何实现所有这些事情。你不能只是从不同的代码片段中缝合部分，并期望一切都按照你想要的去做。

将RGB图像读入二进制文件并在Matlab中将其显示为RGB

2 个答案: