matlab实现基于24位真彩色BMP图像的文件信息隐藏方法（实验内容）

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

BMP是英语BitMap（位图）的缩写，是Windows系统中的标准图像文件格式，而且文件几乎没有压缩，因此信息完全。

首先，需要知道BMP文件里面的字节数据有四个部分，分别是：位图文件头（bitmap-file header）、位图信息头（bitmap-information header）、彩色表（color table）、定义位图的字节（即位图数据Data Body）阵列。但是对于我们现在要讨论的24位真彩的BMP文件来说，里面不存在彩色表，因此整个里面只剩下三个部分：文件头、信息头、字节阵列。

其次，24位的二进制代码可以表示 2^ 24 （2的24次方），也就是16,777,216种色彩。其中红（R）绿（G）蓝（B）各个通道分别占用8bit，它们各有2^8=256个等级。一般称24bit以上的色彩为真彩色，也有采用30bit、36bit、42bit的。

24位真彩色BMP位图文件包括3部分。第一部分是BMP文件头。前2个字节是“BM”，是用于识别BMP文件的标志；第3～6个字节存放的是位图文件的大小，以字节为单位；第7～10字节是保留的，必须为0；第11～14字节给出位图阵列相对于文件头的偏移，在24位真彩色图像中，这个值固定为54；第19～22字节表示的是图像文件的宽度，以像素为单位；第23～26字节表示的是图像文件的高度，以像素为单位。第二部分是位图信息头。从第29个字节开始，第29、30字节描述的是像素的位数，24位真彩色位图，该位的值为0×18。第三部分是数据区。从第55个字节开始，每3个字节表示一个像素，这3个字节依次表示该像素的红、绿、蓝亮度分量值。 下图是一个24位真彩色BMP图像文件用16进制编辑器（FlexHEX）打开： 原图test.bmp如下：

本算法在24位真彩色BMP图像文件中隐藏 .txt 文件，在不影响图像正常显示的情况下，可使用以下四种方法隐藏信息。 ①在图像文件尾部添加任意长度的数据，秘密信息存放在文件尾部可以减少修改文件头的数据量，仅需修改文件头中文件长度的值即可。 ②在位图信息头和实际的图像数据之间隐藏数据，如果将秘密数据放在文件头与图像数据之间，则至少需要修改文件头中文件长度、数据起始偏移地址这两个域的值。 ③修改文件头和信息头中的保留字段隐藏信息。 ④在图像像素区利用图像宽度字节必须是4的倍数的特点，在补足处隐藏数据。 以下对这四种方法进行实现。

注意：添加的信息可以是任意长度，需要修改文件头中“文件长度”字段的值。 ①将待隐藏的秘密信息文件名称为 hide.txt , test.bmp 为载体图像，将载体和秘密信息放置在同一个目录下。

②在 Windows 的 MS-DOS 方式下执行命令 Copy test.bmp /b + hide.txt /a new.bmp 其中参数/b指定以二进制格式复制、合并文件，参数 /a 以 ASCII 格式复制、 合并文件。执行该命令后，生成一个新的 new. bmp 文件。

③使用图像浏览工具浏览新生成的文件发现与原始载体图像完全相同，但打开二进制编辑器ultraEdit观察，发现信息隐藏在 new. bmp 文件的尾部。

④BMP 图像的结构中可知，图像的 3~6 字节存放整个 BMP 图像的长度。使用该方法隐藏信息时，未修改图像文件的文件长度字节，通过比较文件的实际长度和文件中保存的文件长度，就可发现该图像是否隐藏秘密信息。 用matlab运行如下代码：

原图像diff=0，说明没有隐藏任何信息： 隐藏信息后的图像diff=19： 当图像隐藏信息后，diff=19，表示隐藏 19 个字节的信息。要在图像中隐藏信息不被发现，需修改图像文件长度，也就是修改第 3~6 字节，将其增加 19。在 Ultraedit 中手工将第 3 个字节由原来的 0x36，变为 0x49。

再次运行上述脚本，diff=0，隐藏信息不易被察觉。

注意： ①添加的信息可以是任意长度 ②至少需要修改文件头中文件长度、数据起始偏移地址这两个域的值。 在数据区开始之前隐藏信息，也就是在 54 和 55 个字节之间隐藏信息，隐藏的秘密信息从 hide.txt 文件中读取，hide.txt内容为0978433243，此种方法修改图像数据的偏移量和图像数据的文件长度。

注意： ①隐藏信息的长度受到限制。如，BMP图像的文件头中有四个字节的“保留字段”。 ②无需修改其他部分。 图像隐藏前后无区别： 但打开编辑器可以看到隐藏信息：