基于BMP非图像数据区域信息隐藏算法及实现方法

摘要：在24位BMP数字图像格式中，图像中的每个象素都由存储为三字节的BGR序列表示。每个扫描行都必须是4的倍数，不足的补0。利用此特性，我们可以将秘密信息嵌入于此，秘密信息不会受到图像噪声或划痕的干扰，提高了隐藏算法的鲁棒性。

关键词：信息隐藏 算法分析 BMP图像

中图分类号：TP309.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）06-0130-02

基于最不重要位（LSB）的信息隐藏是传统的空间域信息隐藏方法，以及对LSB进行的有关改进的算法[1-3]，由于其信息隐藏位置处于图像的最低平面位，因此隐藏信息容易受到图像划痕和剪切等干扰的攻击，鲁棒性较差。本文将秘密信息隐藏于BMP图像的非图像数据区域，则隐藏的秘密信息不会受到诸如对图像进行划痕和剪切等攻击的影响，提高了信息隐藏的鲁棒性。

1 隐藏原理

通过对BMP数字图像文件格式的分析，我们发现BMP数字图像格式有这样一个特点，在24位BMP数字图像格式中，图像中的每个象素都由存储为三字节的BGR序列表示，并且每个扫描行都必须是4的倍数，如果不是4的倍数，则增加字节补充到4的倍数[4]。由此可知，补充的字节不是BMP的图像数据，所以利用补充的字节用来隐藏信息却不会对图像的显示造成任何失真，而且所有针对图像的噪声、划痕等攻击不会影响到隐藏的数据，提高了隐藏算法的鲁棒性。

2 算法的实现方法

3 隐藏算法的攻击实验

分别对LSB隐藏算法和非图像数据区域信息隐藏算法的隐蔽图像进行划痕和剪切攻击，在实验过程中，发现当划痕和剪切正好攻击到嵌入信息的头部时，采用LSB隐藏算法的隐藏信息不能被提取；当划痕和剪切未攻击到嵌入数据区时，隐藏信息可以无损地被提取；实验结果见图2和图3。而改进后的非图像数据区域信息隐藏算法则不管划痕攻击何处，攻击强度如何，均可正确将隐藏信息无损地提取出来。

实验结果表明：使用LSB算法进行划痕或剪切攻击时，只要攻击到图像的数据嵌入区就会使隐藏的秘密信息受到攻击，不能完全正确提取出秘密信息。如果正好攻击到秘密图像的头部区域，则完全不能提取秘密图像。但改进后的算法，则不管攻击画面的何处，攻击强度如何，隐藏的秘密信息都不会受到攻击，都可进行正确提取与还原。

4 结语

LSB隐藏算法由于是将隐藏信息嵌入到图像的最低位平面，隐藏信息很容易受到诸如划痕和剪切等攻击，鲁棒性较差。将秘密信息嵌入载体图像宽度不为4的倍数最后的补充字节中，由于隐藏信息嵌入区域不是图像的数据区域，则可充分抵抗划痕与剪切的攻击，提高了隐藏算法的鲁棒性。

参考文献

[1]蔡正保.基于LSB的信息隐藏技术研究与应用.河南教育学院学报（自然科学版），2012， 21（4）：29-31.

[2]黄汉昌，邓健.基于人眼视觉特性的信息隐藏算法研究.清远职业技术学院学报，2012，5（6）61-64.

[3]李桂芸，邓桂英，赵逢禹.一种基于LSB图像信息隐藏的改进算法.计算机系统应用，2012，21（4）：156-160.

[4]赵君，王乘.图像格式分析与图像显示实现.计算机与数字工程，2004，32（5）：1-3.