Week 8: Machado' s Method

上週 我們介紹了針對調色盤類型影像, 將資訊嵌在像素顏色的索引值(index)中的隱藏技術, 希望同學課後將程式實作出來。一共有四位優秀的同學 - 兆廷, 佳玉, 卉妤, 可欣 - 將程式實作出來, 並完成了實驗。同學優秀的表現, 讓課堂上的討論可以延續下去, 真的很棒。

由同學們所模擬出來的調色盤我們可以觀察到: 調色盤中相鄰顏色的差異可能很大。因此, 直接在某個像素的索引值的最低位元嵌入資訊, 雖然在索引值的誤差僅僅為 1 的情況下, 像素的顏色可能改變很大, 使整張影像看起來不自然, 增加了曝露嵌入行為的風險。

為了改善這項缺失, 直覺的作法就是先將調色盤中的顏色排序, 使其相鄰的顏色差異縮小。但是, 更動調色盤中色彩的次序, 容易引起疑慮, 增加了曝露嵌入行為的可能性。所以, R. Machado 提出了另一種可行的方法, 其嵌入步驟如下：

　1. 複製一份調色盤, 依顏色的亮度做排序。使得新調色盤中, 相鄰顏色之間的色彩差異減至最低。
　2. 找出欲嵌入資訊的像素顏色值在新調色盤中的索引值。
　3. 取出一個位元的資訊, 將其嵌入至新索引值的最低位元。
　4. 取出嵌入資訊後的索引值之顏色 RGB 值。
　5. 找出這個 RGB 值在原始調色盤中的索引值。
　6. 將這個像素的索引值改成 步驟 5. 找到的索引值。

注意, 這個嵌入的方法並沒有改變原先的調色盤, 而且最後的索引值和原始的索引值之間的差異並不只是 1。然而, 這兩個索引值所代表的顏色在新調色盤中卻是相鄰的顏色, 因此差異不大。當接收者收到影像時, 取出資訊的步驟如下:

　1. 複製一份調色盤, 並對其顏色根據亮度做排序。
　2. 取出一個像素, 根據索引值在舊調色盤中, 取出其顏色 RGB 值。
　3. 找出這個 RGB 值在新調色盤中的索引值。
　4. 取出這個索引值的 LSB, 即是所要的資訊。

R. Machado 方法的優點是沒有改變調色盤的內容或次序;