【CN109934760A】一种空域图像自适应隐写方法、系统及装置【专利】

3
CN 109934760 A
说 明 书
1/11 页
一种空域图像自适应隐写方法、系统及装置
技术领域 [0001] 本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及的是一种空域图像自适应隐写方法、系 统及装置。
背景技术 [0002] 隐写术是一种将秘密信息隐藏在数字媒体中传输的一种技术，其一直受到隐写分 析(一种试图判别或发现数字媒体中是否隐藏秘密信息的技术) 的挑战。图像隐写是一种 使用数字图像作为载体(Cover)的现代隐写术。 [0003] 如图1所示，有秘密信息m需要从(名为Alice)发送者传递给(名为Bob)接收者。 Alice将秘密信息m隐藏到载体图像 (CI ,Cover image) X 中得到载密图像 (SI ,Stego image)Y，然后通过传输通道传递给Bob .Bob 接收到载密图像后，提取数据得到秘密信息 m’。当m’＝m时 ，表示此次隐 写是成功的 ，否则此次隐 写是失败的。监管者 (名为Eve)能获取 传输的内容 ，并进行隐 写分析 ，判别所传输的 对象是否载密对象 。若Eve将传输的 对象 判别 为载密图 像 ，则会破坏通信 ，如阻断 通信或对传输的 对象 进行破坏。因此 ，隐 写的目 标是使 载密对象不可感知和抵抗隐写分析的检测。 [0004] 现有的 用于隐写分析的手段主要是使用基于费希尔线性判别式 (FLD，Fisher linear discriminant)的集成分类器(EC，Ensemble classifier) ，使用高维特征，如空域 富模型(SRM，Spatial rich model)进行分类。对于全知型的监管者，其会使用选择通道回 馈的 S R M 特 征 － 倾 斜d 2 方向 扫 描的 最 大 值 空 域 富 模 型 (m a x SR Md 2 ，M a x SR M w i t h d2direction)－进行分类。现有技术中，使用启发式设计嵌入修改代价的隐写方法对SRM的 抵抗较有效，但对maxSRMd2的抵抗较差；而基于统计模型的隐写方法对maxSRMd2 的抵抗较 好，但对SRM的抵抗却较差。而且此类方法使用模型较为复杂，导致计算复杂度较高，所以上 述方法中的隐写方法均不能满足抵抗性高且计算复杂度低的要求。 [0005] 因此，现有技术有待于进一步的改进。
权利要求书2页 说明书11页 附图3页
CN 109934760 A
CN 109934760 A
权 利 要 求 书
1/2 页
1 .一种空域图像自适应隐写方法，其特征在于，包括： 将输入的载体图像与高通滤波器卷积得到残差图像； 计算所述残差图像的费希尔信息； 根据所述费希尔信息计算嵌入修改代价； 根据所述嵌入修改代价将秘密信息嵌入到载体图像中，形成最终的隐写图像。 2 .根据权利要求1所述的空域图像自适应隐写方法，其特征在于，计算所述残差图像的 费希尔信息的步骤包括： 将所述残差图像建模成具有不同方差的0均值高斯分布的变量序列，由所述变量序列 计算出所述残差图像的费希尔信息。 3 .根据权利要求1所述的空域图像自适应隐写方法，其特征在于，计算所述残差图像的 费希尔信息的步骤还包括： 使用不同的高通滤波模型分别计算所述残差图像的费希尔信息，选定其中的最大值作 为费希尔信息的最佳值。 4 .根据权利要求1所述的空域图像自适应隐写方法，其特征在于，根据所述费希尔信息 计算嵌入修改代价的步骤还包括： 根据费希尔信息与KL散度之间的关系，计算嵌入修改概率； 在负载率约束下，根据计算出的嵌入修改概率得到嵌入修改代价。 5 .根据权利要求4所述的空域图像自适应隐写方法，其特征在于，根据所述费希尔信息 计算嵌入修改代价的步骤还包括： 使 用二维 低通滤 波器对计算出的 嵌 入修改 代价 进行 扩散 ，得 到扩散 后的 嵌 入修改 代 价。 6 .根据权利要求1所述的空域图像自适应隐写方法，其特征在于，根据所述嵌入修改代 价将秘密信息嵌入到载体图像中 ，形成最终的隐 写图像的步骤中使 用并发网格编码方法将 秘密信息嵌入到载体图像中。 7 .一种空域图像自适应隐写系统，其特征在于，包括： 残差图像计算模块，用于将输入的载体图像与高通滤波器卷积得到残差图像； FI信息计算模块，用于计算所述残差图像的费希尔信息； 修改代价计算模块，用于根据所述费希尔信息计算嵌入修改代价； 嵌入信息模块 ，用于根据所述嵌入修改 代价将秘密信息嵌入到载体图 像中 ，形成最终 的隐写图像。 8 .根据权利要求7所述的空域图像自适应隐写系统，其特征在于，所述费希尔信息计算 模块还包括： 信息选择单元 ，用于使 用不同的高通滤波模型分 别计算所述残差图 像的费 希尔信息 ， 选定其中的最大值作为费希尔信息的最佳值。 9 .根据权利要求7所述的空域图像自适应隐写系统，其特征在于，所述修改代价计算模 块包括： 修改概率计算单元，用于根据费希尔信息与KL散度之间的关系，计算嵌入修改概率； 嵌入代价计算单元 ，用于在负载率 约束下 ，根据计算出的 嵌入修改 概率得到嵌入修改 代价。
ห้องสมุดไป่ตู้
2
CN 109934760 A
权 利 要 求 书
2/2 页
10 .一种空域图像自适应隐写装置，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存 储器上并可在所述处理器上运行的空域图像自适应隐写控制程序，其中所述空域图像自适 应隐写控制程序被所述处理器执行时实现以下步骤：
将输入的载体图像与高通滤波器卷积得到残差图像； 计算所述残差图像的费希尔信息； 根据所述费希尔信息计算嵌入修改代价； 根据所述嵌入修改代价将秘密信息嵌入到载体图像中，形成最终的隐写图像。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910087109 .6
(22)申请日 2019 .01 .29
(71)申请人 深圳大学 地址 518060 广东省深圳市南山区南海大 道3688号
(72)发明人 秦兴红 李斌
(74)专利代理机构 深圳市君胜知识产权代理事 务所(普通合伙) 44268
代理人 王永文 刘文求
(51)Int .Cl . G06T 1/00(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109934760 A (43)申请公布日 2019.06.25
( 54 )发明 名称 一种空域图像自适应隐写方法、系统及装置
( 57 )摘要 本发明提供了一种空域图像自适应隐写方
法 、系统 及装置 ，通过将输入的 载体图 像与高通 滤波器卷积得到残差图像；将所述残差图像建模 成具有不同 方差的 0 均值高 斯分 布的 变量 序列 ， 并计算所述变量序列的费希尔信息 ；根据所述费 希尔信息计算嵌入修改代价；根据所述嵌入修改 代价将秘密信息嵌入到载体图像中 ，形成最终的 隐写图像。本发明所提供的方法由于基于残差图 像建模 ，并选择最大的费 希尔信息作为最终值 ， 因此具有较佳的隐写性能和较小的运算复杂度， 为秘密信息的传递提供了便利。