【CN109934760A】一种空域图像自适应隐写方法、系统及装置【专利】

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权 利 要 求 书
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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。
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说 明 书
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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。
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。
( 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
权利要求书2页 说明书11页 附图3页
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权 利 要 求 书
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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。