本书主要内容包括现代信息隐藏以及数字隐写分析的基本概念；数字图像基础知识、图像的常见频域变换以及模式识别和分类器基础知识；数字隐写的基本原理、空域图像隐写方法、DCT（离散余弦变换）域图像隐写方法等；针对LSB（最低有效位）替换的隐写检测、针对MLSB（最低多位有效位）替换的隐写检测、针对随机加减K和随机调制的隐写检测；针对Jsteg隐写的检测、针对F5隐写的检测、针对Outguess隐写的检测以及针对MB隐写的检测；图像隐写通用盲检测的研究内容和原理；提取攻击概述、隐写信息难提取性的信息论分析、序贯LSB替换隐写术的提取攻击、随机LSB隐写术的提取攻击、基于图像格式的隐写术的提取攻击等。

数字隐写与隐写分析是保障信息安全的重要手段之一，是近年来信息安全领域的研究热点。 本书是为支持信息安全相关课程的教学，促进数字图像隐写分析研究而编写的。书中介绍了典型的隐写和隐写分析方法的原理、技术基础和主要算法，既反映了国内外近年来的研究进展，也展示了作者多年的研究成果。
　　
循序渐进。本书从基本的信息隐藏知识以及数字图像、模式识别方面的知识出发，逐步深入地介绍数字图像典型隐写术、空域特定隐写检测、JPEG图像的特定隐写检测以及图像隐写通用盲检测等知识。
内容先进。本书不仅介绍了数字隐写及隐写分析方面的经典理论，还融入了作者团队以及国内外该领域的最新研究成果。
原理阐述清晰。本书不仅介绍了各种隐写技术和方法的相关原理，还介绍了其实现过程。对于主要的算法，均给出了主要的实现步骤。
对于隐写分析与密码分析的交叉领域——隐写信息提取也进行了专门介绍。

自Simmons提出不可视通信的“经典”模型——“囚犯问题”以来，现代信息隐藏技术的发展已经走过了27年，其在多媒体内容安全、多媒体产品知识产权保护及隐蔽通信等方面诱人的应用前景，吸引了来自多个领域的专家学者。信息隐藏及其反向技术已成为信息安全的重要研究内容。
　　数字隐写（steganography）是信息隐藏的一个重要分支，其目的是以表面正常的数字载体（如图像、音频和视频信号等）作为掩护，将秘密信息嵌入（隐藏）其中，并将其与大量正常的多媒体数据混杂在一起，通过各种渠道尤其是因特网发送出去。信息的嵌入不会改变载体的感官质量。这种隐蔽通信方式不但掩盖了通信的内容，还掩盖了“正在进行通信”的事实。目前已公开的数字隐藏工具软件已达数百种之多。
　　与数字隐写相对应的就是所谓的隐写分析（stegananalysis），隐写分析包括隐写检测与秘密信息提取两个过程。其首要任务是对多媒体信号进行统计分析，判断其中是否含有秘密信息，即进行隐写检测。通常认为，只要一个经隐写的载体被检测出可能存在秘密信息，那么所用的隐写算法就是不安全的。目前，隐写分析的研究主要集中在隐写检测方面。
　　与密码学相比，数字隐写能够掩盖“正在进行通信”这一事实，使其在隐蔽通信方面有着独特的优势。这一优势已成为隐写与隐写分析研究者们探索的强大动力。数字隐写的伪装性、与载体的不可分离性使得隐蔽通信具有更强的信息安全性，成为网络环境下安全、可靠地传递国家政治、军事、经济信息的基本通信方式之一。同时，由于因特网通信的开放性和应用的普遍性，隐蔽通信也会被敌特机构、恐怖组织和非法组织用于计划和协调犯罪活动，成为危害国家政治、经济安全和社会稳定的通信工具。因此，开展数字隐写分析方面的研究具有重要理论价值和现实意义。
　　本书将介绍典型隐写和隐写分析方法的原理、技术基础和主要算法，着重反映国内外近年来的研究进展。此外，书中还包含了编者所在课题组近几年的部分相关研究成果。全书共7章，第1章为概论，主要内容包括信息隐藏的定义、信息隐藏的历史、现代信息隐藏技术以及数字隐写分析的基本概念；第2章介绍图像隐写的预备知识，主要包括数字图像基础知识、图像的常见频域变换以及模式识别和分类器的基础知识；第3章主要介绍数字图像的典型隐写术，主要内容包括数字隐写的基本原理、空域图像隐写方法、DCT（离散余弦变换）域图像隐写方法等；第4章着重讨论空域的特定隐写检测方法，主要内容包括针对LSB（最低有效位）替换的隐写检测、针对MLSB（最低多位有效位）替换的隐写检测、针对±K和随机调制的隐写检测，给出了多种典型的隐写检测算法；第5章主要介绍JPEG图像的特定隐写检测方法，主要内容包括针对JSteg隐写的检测、针对F5隐写的检测、针对OutGuess隐写的检测以及针对MB隐写的检测；第6章着重讨论通用盲检测方法，主要内容包括图像隐写通用盲检测技术的研究内容和原理、典型的通用盲检测方法以及通用盲检测中的难点问题和值得研究的方向；第7章着重介绍图像隐写信息提取技术，主要内容包括提取攻击概述、隐写信息难提取性的信息论分析、对连续LSB替换隐写术的提取攻击、对随机LSB隐写术的提取攻击、对基于图像格式的隐写术的提取攻击等。
　　本书中的所有算法均给出了主要的实现步骤，以帮助感兴趣的读者实现相应的算法。此外，本书附有大量参考文献，希望能帮助读者快速进入相应的研究领域并了解国内外的研究进展。
　　本书可供计算机、通信、计算机网络、信息技术、信息安全、信号分析与处理等领域关注通信与多媒体安全的科研教学人员、研究生和高年级本科生使用，也可供相关工程技术人员参考。
　　本书由解放军信息工程大学信息工程学院网络工程系组织编写，具体分工如下：第1章由刘粉林和刘九芬编写，第2章由刘粉林和何雄飞编写，第3章由孙怡峰和杨春芳等编写，第4章和第5章由罗向阳和杨春芳编写，第6章由罗向阳编写，第7章由刘九芬和张卫明编写。全书由刘粉林统稿。此外，卢记仓、叶茂、宗晗、王杏艳等也参与了本书的编写工作。
　　感谢本书中所涉及的专家学者，本书的完成与他们辛勤的工作是分不开的。感谢机械工业出版社为本书出版所付出的辛勤劳动。此外，本书还得到了国家自然科学基金项目（批准号：60970141，60902102）的资助。
　　由于信息隐写和隐写分析技术的发展十分迅速，加之编者水平有限，疏漏和错误之处在所难免，恳请读者和有关专家不吝赐教。
编者

计算机\安全

数字隐写与隐写分析是保障信息安全的重要手段之一，是近年来信息安全领域的研究热点。 本书是为支持信息安全相关课程的教学，促进数字图像隐写分析研究而编写的。书中介绍了典型的隐写和隐写分析方法的原理、技术基础和主要算法，既反映了国内外近年来的研究进展，也展示了作者多年的研究成果。

本书特点
循序渐进。本书从基本的信息隐藏知识以及数字图像、模式识别方面的知识出发，逐步深入地介绍数字图像典型隐写术、空域特定隐写检测、JPEG图像的特定隐写检测以及图像隐写通用盲检测等知识。
内容先进。本书不仅介绍了数字隐写及隐写分析方面的经典理论，还融入了作者团队以及国内外该领域的最新研究成果。
原理阐述清晰。本书对于各种隐写技术和方法不仅介绍了相关的原理，还介绍了其实现过程。对于主要的算法，均给出了主要的实现步骤。
对于隐写分析与密码分析的交叉领域——隐写信息提取也进行了专门介绍。

编委会
丛书序
前言
教学和阅读建议
第1章概论
11信息隐藏简介
111什么是信息隐藏
112信息隐藏的历史
113现代信息隐藏技术
12数字图像隐写检测技术
121隐写信息检测技术
122隐写信息的提取技术
本章小结
练习题
第2章预 备 知 识
21数字图像基础知识
211数字图像的生成
212视觉特性
213数字图像的存储
22图像变换
221离散傅里叶变换
222离散余弦变换
223离散小波变换
23模式识别
231模式识别的基本概念
232隐写检测中常用的分类器
本章小结
练习题
第3章数字图像典型隐写术
31数字隐写的基本原理
311不可视通信
312数字隐写系统模型
313数字隐写系统的安全性
314数字隐写系统的分类
32空域图像隐写方法
321LSB替换隐写
322MLSB替换隐写
323±K与随机调制隐写
324调色板图像的隐写
325二值图像中的隐写
33DCT域图像隐写方法
331JSteg隐写
332F5隐写
333OutGuess隐写
334MB隐写
335其他方法
本章小结
练习题
第4章空域特定隐写检测
41针对LSB替换的隐写检测
411卡方检验方法
412RS方法
413SPA方法
414DIH方法
415WS方法
416JPEG兼容性分析方法
417DRS方法和LSM方法
42针对MLSB替换的隐写检测
421针对2LSB替换隐写的SPA检测
422针对2LSB替换隐写的Couples检测
423针对TMLSB替换隐写的WS检测
43针对±K及随机调制隐写的隐写检测
431±1隐写的信息比率估计
432±K隐写的信息比率估计
433随机调制隐写的信息比率估计
本章小结
练习题
第5章JPEG图像的特定隐写检测
51针对JSteg隐写的检测
511卡方检验方法
512快速卡方检验方法
52针对F5隐写的检测
521F5隐写的信息比率估计
522原始图像系数直方图的估计
523二次压缩纠正与“铁格效应”
53针对OutGuess隐写的检测
54针对Cauchy MB隐写的检测
本章小结
练习题
第6章图像隐写通用盲检测
61图像隐写通用盲检测技术的研究内容和原理
611图像隐写通用盲检测的研究内容
612图像隐写通用盲检测方法的一般原理框架
62典型的图像隐写通用盲检测方法
621基于图像质量度量的盲检测方法
622基于小波系数PDF矩的盲检测方法
623基于直方图特征函数质心的盲检测方法
624基于小波系数直方图CF矩的盲检测方法
625基于经验矩阵的盲检测方法
626基于多域联合特征的盲检测方法
本章小结
练习题
第7章数字图像隐写信息提取
71提取攻击概述
711提取攻击的困难性
712对基于格式的隐写术的提取攻击
713对连续隐写术的提取攻击
714隐写密钥恢复方法的研究
715其他
72隐写信息难提取性的信息论分析
721记号与定义
722隐写信息难提取性的度量
723隐写密钥的唯一解距
73对连续LSB替换隐写术的提取攻击
731对连续LSB替换隐写术的提取攻击（一）
732对连续LSB替换隐写术的提取攻击（二）
74对随机LSB隐写术的提取攻击
741随机LSB隐写术的统计模型
742针对图像空域随机LSB替换隐写术的提取攻击
743针对JPEG图像LSB隐写术的提取攻击
75对基于图像格式的隐写术的提取攻击
751基于图像格式冗余的提取攻击
752基于图像格式冗余的隐藏信息提取系统
本章小结
练习题
参考文献