2.4 数字地图信息隐藏相关技术

2.4.1 数字地图信息隐藏概念

信息隐藏技术（Information Hiding ）又称为隐写术（Steganography）、数据隐藏（Data Hiding ）和隐秘传输技术等。信息隐藏技术的突出特点就是无损性，所谓信息隐藏就是将用户认为最重要的有限数据嵌入到数字介质内，携带隐藏信息的数字介质具备信息秘密传输、版权自我保护的功能。信息隐藏技术因其嵌入信息的隐蔽性，相当于多加了一层保护功能，由于其隐蔽性，在未知情况下，攻击者很难发现和准确检测到被隐藏的关键信息；另一方面，如攻击者或检测者获悉载体内被隐藏信息的前提下，信息被破解或提取的概率与隐藏方式的顽健性直接相关 。

从广义上看，信息隐藏有多种含义。为了不引起检查者的注意，信息隐藏即是将保密信息隐藏于另一非保密载体中。这里的载体可以是信道，也可以是视频、图像、音频等电子载体。广义上的信息隐藏技术包括数字水印、匿名通信、隐写术等。狭义的信息隐藏技术则是指将秘密信息隐藏于另一公开的信息中。狭义上的信息隐藏技术通常包括隐写术和数字水印技术。

多媒体数据中之所以能够隐藏信息是因为信息隐藏技术。该技术利用原始载体的视觉效果及人类视觉的掩蔽效应，有效地伪装机密信息的存在以免遭受攻击。也就是尽可能地与原始载体相似或相同，使攻击者或检测者无法查询到隐藏信息，信息隐藏技术得以实现，主要依赖于以下因素。

1）感觉器官（人耳或人眼等）本身对某些信息都有一定的屏蔽效应，比如人眼对边缘附近信息的不敏感；对灰度的分辨率只有几十个灰度级。利用人的这些特性，可以很好地将信息隐藏而不被察觉 。

2）电子介质均存在或多或少的冗余空间。将隐藏信息通过技术手段分散地、合理地填充到介质的这些冗余空间，既不会对介质内容造成影响，也不会对介质的传播和使用产生任何额外开销。

因此，信息隐藏就是将秘密信息秘密隐藏于另一非机密的文件内容之中，如声音、视频、图像及一般的文档等 ，信息隐藏基本原理如图2.2所示。

图 2.2 信息隐藏基本原理

2.4.2 信息隐藏的分类

从应用目的看，信息隐藏技术具备以下几类作用。

1）防窃听，即通过修改原始载体，使检测者无法觉察到某种通信事件，对隐藏技术的要求是隐藏信息的无损性和高不可见性 。

2）防篡改、防伪造、防抵赖，即隐藏信息具有某种识别功能和证明功能，能够唯一证明被嵌入载体的完整性和真实性。

信息隐藏技术按照不同用途和目标，分为以下几类 。

1）按照嵌入方式分类

可以分为空域和频域两种方式。空域方法是指将隐藏信息嵌入到对象的冗余部分，采取直接修改原始信息的方式嵌入水印；频域方法则是通过修改原始信息部分的频域信号来嵌入水印信息。

2）按照嵌入载体分类

可以分为数字水印和隐写术。隐写术用于保密数据通信，保护的就是被隐藏信息本身；数字水印则用于保护电子介质的内容完整，对介质的版权进行证明和保护。

3）按照载体类型分类

可以分为数字图像、数字音频、数字视频以及数字文本的信息隐藏技术。目前，研究最广泛的是数字图像信息隐藏技术，数字地图信息隐藏技术是发展最快的一类分支。

4）按照提取方式分类

按照信息隐藏的方式方法，在从电子介质中提取被隐藏信息时，分为基于密钥信息的提取方式、基于密钥信息和原始介质的提取方式以及直接提取方式 也称为盲提取。