《信息隐藏》课程教学大纲

1、PAGE PAGE 6信息隐藏技术教学大纲一、说明（一）课程性质 信息隐藏技术以一种重要的信息安全技术，主要任务包括图像载体的基本知识，伪随机信号，载体信号的时频分析，图像信息的伪装技术，时空域下的信息隐藏，变换域隐秘技术，数字水印模型，视觉感知和基于视觉感知的数字水印，水印攻击和性能评价。（二）教学目的 为了使学生进一步增强理论学习的效果，使学生通过上机操作掌握信息隐藏技术课程所讲述的信息隐藏的原理和技术。培养学生综合运用所学课程知识，分析解决问题的能力，培养学生理论联系实际作风，实事求是，严肃认真的科学态度和良好的工作作风，为今后从事科学研究工作打下基础。 （三）教学内容 教学内容主要包括

2、信息隐藏技术概述，隐秘与分析；数字图像水印技术原理，基于混沌特性的小波数字水印技术算法，基于混沌和细胞自动机的数字水印结构；数字指纹；数字水印的评价和测试基准，数字水印的攻击方法、策略，数字水印应用协议；同时介绍其它类型载体的水印及相关模型。（四）教学时数 共90学时，其中课内教学54学时，实验36学时（五）教学方式 课堂讲授与演示二、正文理论部分基础介绍：Matlab图像处理相关知识介绍教学要点： 图像简介与matlab处理方法教学时数： 4学时教学内容：0.1 数字图像处理介绍（2学时） 数字图像相关概念与处理的常用方法0.2 利用matlab处理图像（2学时）Matlab基本语法Matl

3、ab处理图像的常用函数介绍第1章 信息隐藏技术概论教学要点： 信息隐藏技术的基本理论与应用教学时数： 2学时教学内容：1.1 信息隐藏技术概念、分类特点 1.2 信息隐藏技术的模型、发展及应用领域第2章 信息隐藏技术教学要点： 了解隐写术的发展、信息隐藏技术的基本模型与算法教学时数： 8学时教学内容：2.1 空域隐秘技术 图像空域隐藏技术原理及常用算法：LSB、BPCS算法、 2.2 伪随机置换2.3 二进制图像中的信息隐藏2.4 图像的DCT变换与DWT变换2.5 图像变换域隐秘技术第3章 数字水印技术教学要点： 了解知识产权保护、版权标记的发展、数字水印的定义分类、主要特征、数字水印的嵌入

4、和检测技术，数字水印的攻击及对抗技术。教学时数： 12学时教学内容：3.1 数字水印概述、分类及模型 3.2 常用实现方法3.3 数字水印研究现状、发展趋势及应用3.4 数字水印应用3.5 DCT域图像水印技术 DCT域图像水印技术、嵌入提取过程、DCT系数的统计模型、水印验证3.6 DWT域上的水印技术第4章 基于混沌的小波域水印算法教学要点： 了解基于混沌的小波域数字水印算法、图像的水印嵌入提取、声音的数字水印嵌入。教学时数： 4学时教学内容：4.1 小波分析 小波分析及信号分析 4.2 基于混沌特性的小波数字水印算法C-SVD4.3 图像的数字水印嵌入及图像的类型解析4.4声音的水印嵌入

5、4.5 数字水印检测评价第5章 基于混沌与细胞自动机的数字水印结构教学要点： 了解基于混沌和小波自动机的数字水印结构、细胞自动机、了解各种数字水印结构、基于混沌与细胞自动机数字转化为灰度图像。教学时数： 4学时教学内容：5.1 概述5.2 细胞自动机 细胞自动机的基本概念、基于投票规则的细胞自动机5.3 信号分析与图像处理5.4 各种数字水印结构形式5.5 基于混沌与细胞自动机数字转化为灰度图像5.6 小结 第6章 数字指纹教学要点： 了解指纹概念、模型，掌握数字指纹的编码，数字指纹的攻击跟踪算法，掌握一个数字指纹方案的实例。教学时数： 4学时教学内容：6.1 概述 数字指纹的定义，特性及发展

6、6.2 指纹的分类6.3 指纹方案 叛逆者追踪、统计指纹、非对称指纹、匿名指纹 第7章 数字水印的攻击方法和对抗策略教学要点： 了解数字水印的解释攻击及其解决方案。教学时数： 4学时教学内容：7.1 水印攻击：攻击方法分类、典型攻击方式7.2 解释攻击及解决方案7.3 一种抗解释攻击的非对称数字水印实施框架第8章 数字水印的评价理论和测试基准教学要点： 了解数字水印的评价理论和测试基准。教学时数： 2学时教学内容：8.1 性能评价理论和表示图像的视觉和感知质量评价、面向应用的评测8.2 水印测试基准程序第9章 网络环境下的安全数字水印协议教学要点： 了解网络环境下的安全数字水印协议，掌握一般性

7、框架。教学时数： 2学时教学内容：9.1 安全水印协议9.2 水印应用的一般性框架第10章 视频水印教学要点： 了解视频水印的基本原理与模型。教学时数： 4学时教学内容：10.1 数字视频的特点、编码标准、时空掩蔽效应10.2 视频水印模型及常见算法第11章 音频水印教学要点： 了解音频水印的基本原理与模型。教学时数： 4学时教学内容：11.1 音频水印的特点、编码标准、评价标准11.2 音频水印模型及常见算法第12章 信息隐藏前沿教学要点： 了解信息隐藏技术最新发展。教学时数： 4学时教学内容：12.1 信息隐藏技术小结12.2 信息隐藏技术新技术跟踪介绍实验部分（一）基本要求 通过上机操作

8、掌握信息隐藏技术课程所讲述的信息隐藏的原理和技术。培养学生综合运用所学课程知识，分析解决问题的能力。（二）实验项目总表序号实验项目名称学时数项目类别项目类型1matlab基础2基础必做2图像置乱4综合必做3LSB算法2综合必做4二值图像信息隐藏2综合必做5DCT域信息隐藏4综合必做6小波域信息隐藏4综合必做7基于小波特性的小波数字水印算法C_SVD4综合必做8基于混沌与细胞自动机的水印4综合必做9水印攻击测试4综合必做10音频水印4综合选做 （三）实验项目内容及要求 实验1 matlab基础实验内容： Matlab图像处理练习 实验目的： 掌握matlab基本语法及处理图像的基本方法实验要求：

9、 掌握利用matlab图像处理的方法实验2 图像置乱实验内容： 实现图像置乱的一种方案。 实验目的： 掌握图像置乱的基本原理和算法实验要求： 利用matlab实现一种图像置乱算法实验3 LSB算法实现实验内容： LSB算法实现 实验目的： 掌握LSB信息隐藏的原理及实现方法实验要求： 掌握利用matlab图像处理的方法实验4 二值图像信息隐藏实验内容： 二值图像隐藏的zhao和Koch算法实验目的： 掌握二值图像载体中的信息隐藏原理和基本方法实验要求： 编程实现zhao和Koch算法实验5 DCT域信息隐藏实验内容： DCT域信息隐藏实验目的： 掌握图像DCT域上密写的基本方法实验要求： 编程

10、实现DCT域上密写的一种算法实验6 小波域信息隐藏实验内容： DWT域信息隐藏实验目的： 掌握图像DWT域上密写的基本方法实验要求： 编程实现DWT域上密写的一种算法实验7 基于小波特性的小波数字水印算法C_SVD实验内容： 基于小波特性的小波数字水印算法C_SVD 实验目的： 掌握SVD变换及其在水印处理中的应用实验要求： 实现C_SVD算法实验8 基于混沌与细胞自动机的水印实验内容： 基于混沌与细胞自动机的水印 实验目的： 掌握混沌与细胞自动机的水印处理中的应用实验要求： 实现算法实验9 水印攻击测试实验内容： 水印攻击测试 实验目的： 掌握水印系统的常用攻击类型实验要求： 程序实现实验10 音频水印实验内容： 音频水印 实验目的： 掌握音频水印的基本实现方法实验要求： 实现