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第 一 章 图像 载 体 的基 本 知 识 信息隐藏这 门学科是一个新兴学科, 到 目前为止, 被认为成熟的信息隐藏算法基 本上都是 以图像作为载体的。我们学习信息隐藏, 也是从图像载体 下的信息隐藏出 发, 然后才能不断深入 。只有了解了载体本身的特点, 才能进一步学习和运用具体的 隐藏算法。本章主要介绍图像的文件格式、图像的类型、图像的颜色模型和图像的存 储方式以及利用 MATLAB 对 图像进行类 型转换和颜色模型转换的有关知识。这些 都是我们在今后的实验 中涉及到和必须清楚认识的。 简而言之, 图像就是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的, 可 以直接或间接作用于人眼而产生视知觉的实体 。人类的大部分信息都是从图像中 获得的。图像是人们从出生 以来体验到 的最重要、最丰富、信息量获取最大的对 象。 就图像本质来说, 可 以将 图像分为两大类: 模拟 图像和数字图像 。一幅二维( 2 -D) 平 面图像可用一个二元函数 I = f( x, y) 来表示。( x, y) 表示 2 -D 空间坐标系中一个坐 标点的位置, f 则表示相应实际物体在该点的某个性质的度量值, 所有点 的度量值的 有序集合构成图像 I 。例如, 对于一幅灰度 图像, f 表示灰度值, 即相应物体在每个坐 标点的明暗程度 。一般认为, I = f( x, y ) 所表示 的图像是连续的, 如一幅照片、一幅 绘画等。为了能用计算机对 图像 I 进行处理, 则将 f, x, y 的值域从实数域映射到整数 域。离散化后的图像就是数字图像 。离散化的方法就是从水平和竖直两个方 向上同 时进行采样 。这些采样点称为像素( p ixel) 。因此, 通 常用二维矩阵来表示一幅数字 图像, 矩阵的各个元素代表一个像素的色彩信息。作为信息隐藏的载体, 涉及到的图 像都是数字图像 。数字图像 以其信息量大、处理和传输方便、应用范围广等一系列优 点已成为现代信息化社会的重要支柱, 是人类获取信息 的重要来源和利用信息 的重 信 息 要手段。随着计算机科学技术的飞速发展, 数字图像处理技术在近年来得到了快速 安 发展, 并得到广泛应用。 全 技 术 1. 1 图像的基本类型 与 教 材 系 1. 1. 1 图像 类型的引入 列 丛 图形图像文件可 以分为两大类: 一类为位 图( Bitmap ) 文件, 另一类为矢量( Vec- 书 tor) 文件 。前者 以点阵形式描述 图形 图像, 后者是 以数学方法描述 的一种 由几何元 1 素组成的图形图像 。