一.信息隐藏的概念
信息隐藏是利用一些技术，使得要隐藏的信息是用眼睛看不出变化的。它将秘密信息隐藏在可公开的媒体信息中，使人们凭直观的视觉和听觉难以察觉基存在。
二.空域信息隐藏技术
空域信息隐藏是将信息直接嵌入到图像的像素值中的技术。主要应用于数字图像。
2.1.优点：
简单：实现起来相对简单，不需要复杂的数学变换。
隐蔽性：信息嵌入在图像中，不容易被察觉。
2.2.缺点：
易受攻击：空域信息隐藏容易受到各种攻击，例如压缩、裁剪、滤波等。
图像质量下降：嵌入信息可能导致图像质量的损失。（失真）
隐藏容量小
三.频域信息隐藏技术
频域信息隐藏是将信息嵌入到图像的频域系数中的技术。（如离散余弦变换或小波变换）将图像从空域转换到频域，然后在频域中进行信息隐藏。
3.1.优点：
安全性较高（更难以察觉）：频域信息隐藏相对于空域更难被攻击，因为攻击者不容易直接操作频域系数。
隐藏效果较好：频域中的某些频率成分更适合隐藏信息。
隐藏容量大
3.2.缺点：
比较复杂：频域变换和信息嵌入需要更复杂的数学操作。
图像处理质量影响：频域信息隐藏可能会影响图像的质量，尤其是在高频区域。
四.Arnold变换
4.1（test1）图片是方形的，在matlab（2018a）中实现，代码实现如下
function img = arnold(img, n) [x, y] = size(img); img = double(img); for j = 1:n temp = zeros(x); for i = 1:x for j = 1:y p = [i-1; j-1]; p = mod([1, 1; 1, 2] * p, x); temp(i, j) = img(p(1)+1, p(2)+1); end end img = temp; end img = uint8(img); end function main() img = imread('test.png'); img_transformed = arnold(img, 1); imshow(img_transformed); imwrite(img_transformed, 'test_transformed.png'); end
4.2 (test2)彩色图置换代码如下
img=imread('test.jpeg');%读取图片，根据Arnold变换的条件，图像必须是正方形 mysize=size(img);%当只有一个输出参数时，返回一个行向量，该行向量的第一个元素时矩阵的行数，第二个元素是矩阵的列数。 if numel(mysize)>2%如果输入是彩色图像 img=rgb2gray(img); %将彩色到灰度图像的转换 fprintf("图像为彩色图\n"); %其中\r或者\n表示换行 end imshow(img,[]) title('彩色原图的灰度图'); figure(2) imhist(img) %原图的直方图统计 %如果输入的不是正方形图像，则打印如下 [h,w]=size(img); if h>w img = imresize(img, [w w]); fprintf("图像长宽不一样，图像可能失真\r"); end if h<w img = imresize(img, [h h]); fprintf("图像长宽不一样,图像可能失真"); end [h,w]=size(img); %置乱与逆置乱必须采用共同参数的时候,就相当于密码，才能解密，让图像复原 n=10;%迭代次数 a=1;b=1; N=h;%N代表图像宽高，宽高要一样 %置乱操作 imgnnn=zeros(h,w); for i=1:n for y=1:h for x=1:w xx=mod((x-1)+b*(y-1),N)+1; %mod取余操作，(a,b)就是a除以b的余数 yy=mod(a*(x-1)+(a*b+1)*(y-1),N)+1; imgnnn(yy,xx)=img(y,x); end end img=imgnnn; end imgnnn = uint8(imgnnn); figure(3) imshow(img,[])%置乱后的图片 title('置乱后的图片 a=1;b=1，n=10'); imwrite (imgnnn,'置乱后的图片.bmp'); %生成图像保存功能 %逆置乱复原 img2=imread('置乱后的图片.bmp');%读取置乱图片 for i=1:n for y=1:h for x=1:w xx=mod((a*b+1)*(x-1)-b*(y-1),N)+1;%matlab索引中不能是0，要从1开始 yy=mod(-a*(x-1)+(y-1),N)+1 ; imgnnn(yy,xx)=img2(y,x); end end img2=imgnnn; end imgnnn = uint8(imgnnn); figure(4) imshow(imgnnn,[]) title('逆置乱的复原图片'); imwrite(imgnnn,'逆置乱的复原图片.bmp');%生成图像保存功能
五.PSNR和NC
PSNR（峰值信噪比）
PSNR值越高，表示重建质量越好。
NC（Normalized Compression Distance，标准化压缩距离）
当NC值为1时，表示两个数据序列之间的压缩距离非常小，即它们非常相似。
