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二进制
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二进制数 位bit LSB概念
二进制
在计算机科学中二进制数是一种数制使用两个数字0和1来表示所有的数值。
位
位是计算机科学中的一个基本概念是二进制数的最小单位。每个位可以是0或1代表电子设备的一个开关状态。
LSB的概念
LSB指的是一个二进制数中影响数值最小的那一位。在二进制数中从右到左每一位的值是前一位的两倍。也就是说最右边的一位是2的0次方左边的下一位是2的1次方然后是2的2次方依此类推。 即LSB是指最右边的二进制数。
LSB在数值中的作用
当我们改变LSB的值时数值的变化是最小的。例如如果我们将二进制数1001中的LSB从1改为0数值将从9变为8变化了1。而如果我们改变最左边的位MSB数值将从9变为1变化了8。
LSB在量化中的应用
在模拟到数字的转换如音频信号转换为数字音频文件中LSB决定了转换的精度。每个量化步进的大小就是一个LSB。因此如果一个信号的最小变化是1 LSB那么它将具有更高的精度和分辨率。
小结
LSB是二进制数中最右边的位它对数值的影响最小。在计算机科学中理解LSB对于处理数据、优化存储和提高计算精度都非常重要。
LSB隐写
LSB隐写Least Significant Bit Steganography是一种信息隐藏技术它通过在数字媒体如图片、视频或音频文件中的最低有效位嵌入秘密信息来实现隐蔽传输。LSB隐写的核心思想是利用人类视觉系统HVS对细微变化不敏感的特性将信息隐藏在载体文件的像素值的最低位上。
原理
1.像素值的修改 在数字图像中每个像素点的颜色通常由RGB三原色值红、绿、蓝表示每个颜色通道通常是8位的可以表示0到255的数值。LSB隐写技术通过修改每个颜色通道的最低有效位即最低位从右往左数的第一位来嵌入信息。由于只修改最低位因此对像素颜色的影响非常小人眼几乎无法察觉。 2.信息的嵌入 秘密信息首先转换为二进制形式然后将这些二进制位按顺序替换到图像中每个像素的RGB值的最低有效位上。由于每个像素的三个颜色通道都可以携带一位信息因此一个像素点可以隐藏三位秘密信息。 3.信息的提取 接收方收到含有隐写信息的图像后需要从每个像素的RGB值的最低有效位提取出二进制数据并将这些数据按顺序组合起来还原成原始的秘密信息。
应用
1.数据保密和隐蔽传输 2.数字水印和版权保护 3.医疗图像和隐私保护
威胁与挑战
1.统计分析法 通过分析图像像素的统计特征可能发现LSB隐写的痕迹。 2.隐写分析工具 可检测和提取隐秘信息 3.图像-处理攻击 压缩、缩放可造成隐写破坏
改进
1.量化调整 改变LSB替换时的量化步长更加隐蔽 2.混合隐写 多种隐写方法一起使用 egDCT隐写、DWT隐写、语义隐写、混沌隐写、音频隐写、视频隐写、基于机器学习的隐写 3.嵌入策略 提高鲁棒性 eg
LLMs随机嵌入秘密信息的二进制位被随机地嵌入到图像的像素值中而不是按照固定的顺序。这种随机性可以增加分析和检测隐写信息的难度。基于图像内容的嵌入根据图像内容的特点如纹理、颜色分布等来选择嵌入位置。例如在图像的边缘或纹理复杂的区域人眼对像素值变化的敏感度较低可以优先在这些区域嵌入信息。多级嵌入
补充资料
B站-隐写术鉴赏
