基于安卓的JPG图像的信息隐藏算法

发表时间:2021/8/9   来源:《中国教工》2021年10期   作者:张伟娜
[导读] 尽管Android系统是被广泛的应用在智能移动设备上,

        张伟娜
        唐山市古冶区职业技术教育中心学校 063101

        摘要:尽管Android系统是被广泛的应用在智能移动设备上,但是信息隐藏技术在Android平台上的应用研究才刚刚开始。目前,对Android平台信息隐藏的研究较为简单,方法较为单一,适配性不高,且无法通用。基于上述问题,本文实现JPG图像信息隐藏算法,该算法可在JPG图像中隐藏信息。本文首先简要介绍了Android系统平台,然后详细介绍了信息隐藏技术的概要,最后针对JPG图像的特点,提出了一种基于DCT的信息隐藏算法。该算法可将AES加密信息,通过合法注释压缩,隐写到原始数据中。
        关键词:信息隐藏;JPG图像;Android
一、安卓系统简介
        Android系统架构图分为三部分。基础层为Linux内核层,上面是各类的库,最上面是应用层,Android的活动,服务,广播接收器和内容提供商是四个主要组件。活动与用户进行交互,例如在用户单击按钮时会启动onCreate()方法,每个应用的活动周期会自己打开,处理相应的业务逻辑。
二、信息隐藏理论
        信息隐藏实现了由人引起的吸引力互联网上的安全问题。信息隐藏不在是一种隐藏信息的数字策略,而是某种形式的多媒体汾西,如图像、音视频文件。信息隐藏是将封面图像中的信息隐藏起来。通过密码学转换为不可读的隐藏数据。信息隐藏和密码技术是最有用和最强大的安全技术,它们也可以在这个领域起着非常重要的作用。
三、JPG图像隐藏算法
        了尽量减少封面的变化,我们引入了两个第一种是压缩秘密信息,只要根据目前的压缩技术,第二种想法使用了一种新的隐藏技术DCT-M3,它使用了模3作为隐藏的基本因素,而不是传统的LSB技术它使用模数2作为基本因子。提出的DCT-M3技术的框架。它从压缩秘密的压缩阶段开始三个层次的信息。然后秘密信息被嵌入到利用DCT-M3嵌入算法对覆盖图像进行处理嵌入阶段。在提取阶段,在接收端,采用DCT-M3提取算法提取嵌入式图像信息。准备秘密信息和消息长度是影响消息传递程度的因素之一,检测隐藏消息的存在。
        在图像隐藏过程中,使用黑白图像中隐藏数据的方法块来隐藏数据,而不是改变一个或一对像素位。大小合适的块选择2*2,3*3,在3*3块中更改最大2像素,在2*2块中仅更改1像素块以保持图像的视觉质量。使用了块的奇偶特征。第1位是放入奇数块,位0放入偶数块。使用中心像素检查该块中是否存在位。文献中提出了一种新的RGB图像隐写算法,其中2种不同的隐写算法将矩阵模式(MP)和LSB技术相结合。图像的空间域是由这两种技术使用。在MP技术中,覆盖的图像被划分为B×B块不重叠。消息被转换成t1×t2矩阵模式。然后,隐藏的数据就在里面覆盖图像中蓝色通道的第7位到第7位。在提供的算法中,消息是隐藏在第一个3位层和第4至第7位层的RGB封面图像结合LSB和MP方法。结果表明,该策略比LSB和MP具有更好的性能单独使用的方法。隐写图像也有很好的PSNR值,以上提到的水印方案大多以灰度图像作为水印覆盖图像和二值或灰度水印。

该方案将彩色图像作为封面图像和水印图像。
四、基于JPG图像DCT数据段隐藏算法
        1. DCT 数据段生成
        信息安全主要依赖于加密,在某些情况下,隐写术还需要额外的一层加密安全。隐写术是双方秘密通信的科学和艺术,它试图隐藏信息的存在。许多隐写技术已经被提出,所有这些使封面载体的属性发生统计上显著的变化,特别是当消息有效载荷高。该算法名为DCT-M3,它是一种新的变换域JPEG图像隐写技术,该技术在保证图像嵌入性能的同时,对图像质量的变化很小封面载体图片。它使用两个DCT之间差值的模3系数嵌入两位压缩形式的秘密消息,提出的算法大大减少了封面图像的变化次数,提高了嵌入容量在保持对盲隐写分析方案的最小可检测性的同时,大约提高了16.7%。
        2. 嵌入和提取算法
        嵌入算法有三个输入,一个覆盖图像,一个种子K和从阶段1生成的消息。提取该算法以隐写图像和种子K作为输入,生成隐写图像作为输出的秘密消息。
        
        图1 信息隐藏前后对比
        从上面信息隐藏前后图像对比来说,嵌入的DCT编码对图像的显示没有明显变化。有很好的隐蔽性。在原始块中处理8位图像,要求每个元素都位于范围[0,255],然后再减去中点后产生以零为中心的数据范围原始块中每个元素的范围,因此修改后的范围为从[0,255]移至[-128,127],最后图像被图像分成不同频率的部分DCT。如果嵌入的信息量很大,请先执行JPG压缩,然后嵌入DCT注释数据段。由于JPG的出色压缩特性,对多余空间的更多压缩只会对图像显示产生很小的影响。为了更直观地显示算法的性能,该算法用于将不同数量的数据信息嵌入到512×512图像中。JPG图像(大小为224,070字节),嵌入图像的PSNR并计算原始图像。如图1所示,左右两幅图表示计算PSNR时两个图像相同。当嵌入的数据段为图像尺寸的28.42%时,仍然可以确保较高的还原度。
        结论
        移动互联网时代的到来,人们更加智能便捷的使用移动设备。Android系统应用商店关于信息隐藏程序较少。因此,本文结合以Android为研究对象的信息隐藏技术,详细介绍了安卓信息隐藏系统。综上,主要工作如下:参考了国内外大量相关文献,梳理了安卓系统的架构和开发流程,总结了JPG图像的隐藏算法;介绍了Android操作系统和信息隐藏的相关概念;提出适合于JPG的Android平台图像信息隐藏算法,通过AES加密处理隐藏的秘密信息,以确保其安全性,该算法非常适合在Android平台上实现信息隐藏。
参考文献
[1]张春玉.基于可逆性的图像信息隐藏系统设计[J].现代电子技术,2020,43(22):140-143.
[2]张春霞.基于可逆信息隐藏算法的图像信息处理系统设计[J].现代电子技术,2020,43(19):23-26.
[3]刘泳彬,徐涛,苏锐豪,陈炯缙.基于数字水印的医学图像信息隐藏系统[J].现代计算机,2019(20):42-45.
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