软件设计大作业-图像中的信息隐藏及其并行实现.docxVIP

图像中的信息隐藏及其并行实现 --《软件设计大作业》 一、图形信息隐藏层次 1. 红黑法隐藏密文信息 基本思想： 改变rgb像素点的r值，使之变化很小，在图片中看来，肉眼根本分辨不出来。我在图像的黑色区域，将所要写入的文字的rgb值的r值改变了5，使根本肉眼分辨不出来。 实现方法： 将所需要隐藏的文字做成一个白底黑字的图片，扫描该图片，当扫描到的点rgb值小于50时，改变待写入图片相应位置的像素点的r值，即可得到隐藏了文字的图片 解密方法： 调整图片的曝光度(曝光度的改变会使不同的像素变亮（或暗）的速度产生不同)。 2. 加密密钥进行带有秘文信息图像加密 加密思想： 基本思想为将图片当作一个数值矩阵，通过矩阵相乘的方式将图片矩阵加密成明文。 实现方法： 首先需要寻找合适的加密解密矩阵。因为图像的数据矩阵需要满足其中的元素全部为正数，否则，将不能完全还原出加密前的内容。由线性代数可知，当两互逆的矩阵的行列式为1或-1时，满足两矩阵都为整数。这里为了方便加密，选择10*10的矩阵作为基本矩阵，按照图片的大小，将其扩展为和带加密图片等大的拓扑矩阵。每一块基本加密矩阵对应做矩阵的乘法运算，将其加密。 解密方法： 用已有的拓扑解密矩阵对加密图片进行乘法运算即可得到加密前图像。用的原理就是两互逆矩阵乘积为1，即可还原加密解密过程。 3. 隐藏加密，解密密钥到指定图片 加密思想： 将计算好的加密，解密拓扑矩阵与其他图片的像素矩阵依次相加，得到一个新的像素矩阵，生成一幅新的图像，来达到隐藏加密，解密密钥的目的。 实现方法： 参加上面的加密思想。 4. 明文乱码图片隐文术加密 加密思想： 将待隐藏图片藏在一个其他不相干的图片中，表面上看是一张毫无关系的图片，其实隐藏在其内部。 实现方法： 将待隐藏图片以二进制方式写入到一张图片（与其不相干）中。命令为 copy \b a.jpg+b.rar post.jpg的形式。 解密方法： 将post图片扩展名加上”.rar”，即得到一个压缩文件包，要得到的图片就在其中。 也可以用读二进制的软件（如winhex）找到图片末尾的二进制，将其解出。 二、加密解密演示及对比图 1. 红黑法隐藏密文信息 加入密文信息后的图原图 加入密文信息后的图 原图 调整曝光度后 调整曝光度后 2. 加密密钥进行带有秘闻信息图像加密 解密后的明文图片加密图向后得到的乱码明文图片 解密后的明文图片 加密图向后得到的乱码明文图片 3. 隐藏加密，解密密钥到指定图片 拓扑加密矩阵隐藏后拓扑加密矩阵隐藏前 拓扑加密矩阵隐藏后 拓扑加密矩阵隐藏前 拓扑解密矩阵隐藏后拓扑解 拓扑解密矩阵隐藏后 拓扑解密矩阵隐藏前 4. 明文乱码图片隐文术加密 表面是一张毫不相干的图片 表面是一张毫不相干的图片 实际是一个rar文件夹（添加扩展名即可）发现里面有一张图片，即传递的明文 实际是一个rar文件夹（添加扩展名即可） 发现里面有一张图片，即传递的明文 三、拓展计算（利用cuda进行并行加速） 由于是将图片加密转化成为了矩阵相乘的问题，所以乘后得到的矩阵的每一个点都是与计算出来的其他点没有关系，所以，满足并行计算的要求。矩阵的运算，一般会满足并行计算的要求，实现起来也不是很困难。下面贴上一部分cuda代码。