一种彩色图像自适应隐写方法技术

本发明专利技术公开了一种彩色图像自适应隐写方法，包括以下步骤：提取彩色载体图像中R分量信息；计算R分量信息的残差矩阵；对R分量信息的残差矩阵进行平滑处理；根据最小加性失真模型计算R分量信息的损失函数；按照损失函数通过校验格编码技术将秘密信息嵌入到R分量信息中；将嵌入秘密信息后的R分量信息与原彩色载体图像中的G信息分量和B信息分量合并，即可生成彩色载密图像。本发明专利技术可以将秘密信息自适应地嵌入到彩色图像R分量中纹理丰富的复杂区域，且嵌入秘密信息后的图像失真小，易于实现秘密信息在消息发送者和接收者之间安全传递输送。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理领域，更具体的说，是涉及一种彩色图像自适应隐写方法。
技术介绍
数字隐写技术是现代信息隐藏的一个重要分支，该方法在不改变载体感官质量的条件下，将秘密信息嵌入(隐藏)在看似正常的数字载体(图像、音频和视频)中，从而达到隐蔽通信的目的。数字隐写不但掩盖了通信的内容，同时还掩盖了“正在进行隐蔽通信”的事实，已成为网络环境下安全、可靠传递国家政治、军事、经济信息的重要通信方式之一。数字图像领域的隐写技术可以分为两类：自适应隐写和非自适应隐写。相对于非自适应隐写算法随机地在彩色载体图像中嵌入信息的方式相比，自适应隐写算法可以将信息嵌入到彩色载体图像中的纹理复杂、不易被隐写分析算法检测到的区域，安全性更高。因此，自适应隐写算法一直是近几年的研究热点。自适应隐写算法可以分为两步进行设计：首先设计损失函数，然后根据损失函数在彩色载体图像中通过隐写编码嵌入秘密信息。2011年，校验格编码技术被提出，其编码性能接近理论上的最优，既能应用于空域，又能应用于变换域(参考文献：FILLER T,JUDAS J,FRIDRICH J.Minimizing additive distortion in stega-nography using syndrome-trellis codes[J].Information Forensics and Security,IEEE Transactions on,2011,6(3):920-935.)。这使得自适应隐写算法的设计问题可以简化到损失函数的设计上。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，在研究彩色图像信息隐藏技术的基础上，提供一种彩色图像自适应隐写方法，可以将秘密信息自适应地嵌入到彩色图像R分量中纹理丰富的复杂区域，且嵌入秘密信息后的图像失真小，易于实现秘密信息在消息发送者和接收者之间安全传递输送。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术的一种彩色图像自适应隐写方法，包括以下步骤：(1)提取彩色载体图像中R分量信息；(2)计算R分量信息的残差矩阵；(3)对R分量信息的残差矩阵进行平滑处理；(4)根据最小加性失真模型计算R分量信息的损失函数；(5)按照损失函数通过校验格编码技术将秘密信息嵌入到R分量信息中；(6)将嵌入秘密信息后的R分量信息与原彩色载体图像中的G信息分量和B信息分量合并，即可生成彩色载密图像。所述步骤(2)中R分量信息的残差矩阵按照以下公式一进行计算： Re s = R ⊗ F ]]>其中，Res为R分量信息的残差矩阵；代表卷积；F为残差滤波器。所述步骤(3)中对R分量信息的残差矩阵按照以下公式二进行平滑处理： D = Re s ⊗ g a u s s i a n ]]>其中，D为R分量信息的失真函数；Res为R分量信息的残差矩阵；gaussian为高斯低通滤波器。所述步骤(4)中R分量信息的损失函数按照以下公式三进行计算：rho＝D-1其中，rho为R分量信息的损失函数；D为R分量信息的失真函数。与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：本专利技术中，通过使用残差矩阵，利用最小加性失真模型确定损失函数，然后根据损失函数在彩色载体图像的R分量信息中通过校验格编码技术嵌入秘密信息，最后将嵌入秘密信息后的R分量信息与原彩色载体图像中的G信息分量和B信息分量合并，即可生成载密图像，加密后的彩色图像失真小，易于实现秘密信息的安全传达。具体实施方式下面对本专利技术作进一步的描述。本专利技术的一种彩色图像自适应隐写方法，包括以下步骤：步骤一，提取彩色载体图像中R分量信息。步骤二，按照以下公式(1)计算R分量信息的残差矩阵：利用残差滤波器对R分量信息进行滤波计算，获得其中难于被建模检测分析的复杂区域。 Re s = R ⊗ F - - - ( 1 ) ]]>其中，Res为R分量信息的残差矩阵；代表卷积；F为残差滤波器，取值固定， F = - 1 + 2 - 2 + 2 - 1 + 2 - 6 + 8 - 6 + 2 - 2 + 8 - 12 + 8 - 2 + 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色图像自适应隐写方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提取彩色载体图像中R分量信息；(2)计算R分量信息的残差矩阵；(3)对R分量信息的残差矩阵进行平滑处理；(4)根据最小加性失真模型计算R分量信息的损失函数；(5)按照损失函数通过校验格编码技术将秘密信息嵌入到R分量信息中；(6)将嵌入秘密信息后的R分量信息与原彩色载体图像中的G信息分量和B信息分量合并，即可生成彩色载密图像。

【技术特征摘要】
1.一种彩色图像自适应隐写方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提取彩色载体图像中R分量信息；(2)计算R分量信息的残差矩阵；(3)对R分量信息的残差矩阵进行平滑处理；(4)根据最小加性失真模型计算R分量信息的损失函数；(5)按照损失函数通过校验格编码技术将秘密信息嵌入到R分量信息中；(6)将嵌入秘密信息后的R分量信息与原彩色载体图像中的G信息分量和B信息分量合并，即可生成彩色载密图像。2.根据权利要求1所述的一种彩色图像自适应隐写方法，其特征在于，所述步骤(2)中R分量信息的残差矩阵按照以下公式一进行计算： Re s = R ⊗ F ]]>其中，Res为R分量信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙飞，郭继昌，刘晓娟，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12