一种基于生成对抗网络的不可见图像隐写术制造技术

本发明专利技术公开一种基于生成对抗网络的不可见图像隐写术，能够实现在一张彩色载体图像中嵌入一张灰度秘密图像得到载密图像，并且能够成功地从载密图像中将秘密图像恢复出来。包括：编码器网络，负责将秘密图像嵌入到载体图像中生成载密图像；解码器网络，负责将秘密图像从载密图像中恢复出来；判别器网络，负责对自然图像和载密图像进行隐写分析，以调整编码器网络和解码器网络的安全性。本发明专利技术通过构造基于生成对抗网络的图像隐写术，为图像信息隐藏提供了新的设计思路。

An Invisible Image Steganography Based on Generating Countermeasure Network

The invention discloses an invisible image steganography based on generating countermeasure network, which can realize embedding a gray secret image into a color carrier image to obtain a secret image, and can successfully recover the secret image from the secret image. It includes: encoder network, which is responsible for embedding secret image into carrier image to generate secret image; decoder network, which is responsible for recovering secret image from secret image; discriminator network, which is responsible for steganalysis of natural image and secret image to adjust the security of encoder network and decoder network. The present invention provides a new design idea for image information hiding by constructing image steganography based on generating countermeasure network.

【技术实现步骤摘要】
一种基于生成对抗网络的不可见图像隐写术
本专利技术属于图像处理领域，尤其涉及基于生成对抗网络的图像隐写术。
技术介绍
近年来随着互联网的快速发展与普及，通信已经变得越来越便利，但对信息安全也提出了新的挑战。一方面，人们在通信中总有一些秘密信息不希望被第三方获悉；另一方面，新兴起来的数字多媒体作品需要版权保护，还有大量的电子商务数据等需要完整性确认等。传统的密码学已经不能很好地解决新出现的这些问题。隐写术(Steganography)用于将秘密信息嵌入到正常载体中而不改变载体的感知特性，通过载密载体在信道中的传输来实现秘密信息的传输。隐写术不但隐藏了通信的内容，还隐藏了通信的行为，因此可以很好地应用在如上的场景中。数字图像已经成为互联网上使用最为频繁的数据类型之一，其有着冗余大、可嵌入秘密信息的容量大的特点，因此目前主流的隐写术大多是以图像为载体的图像隐写术(ImageSteganography)。衡量图像隐写术的指标主要有三个：容量、不可见性、安全性。容量是指可嵌入数字图像中秘密信息的长短；不可见性是指在秘密信息嵌入之后载体图像是否能够与原始图像无差异；安全性则要求载密图像在传输过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于生成对抗网络的不可见图像隐写术，其特征在于，包括：A、生成载密图像：编码器网络由卷积神经网络实现，负责将灰度秘密图像嵌入到彩色载体图像中，生成彩色载密图像；B、恢复出秘密图像：解码器网络由全卷积神经网络实现，负责从彩色载密图像中恢复出灰度秘密图像；C、使用判别器网络进行隐写分析：判别器网络对输入的自然图像或编码器网络生成的载密图像进行隐写分析；D、参数更新与迭代训练：使用符合损失函数计算损失值，计算梯度，更新参数；E、验证模型性能与泛化训练：通过结构相似度指标验证模型性能，使用多尺度样本进行泛化训练。

【技术特征摘要】
1.一种基于生成对抗网络的不可见图像隐写术，其特征在于，包括：A、生成载密图像：编码器网络由卷积神经网络实现，负责将灰度秘密图像嵌入到彩色载体图像中，生成彩色载密图像；B、恢复出秘密图像：解码器网络由全卷积神经网络实现，负责从彩色载密图像中恢复出灰度秘密图像；C、使用判别器网络进行隐写分析：判别器网络对输入的自然图像或编码器网络生成的载密图像进行隐写分析；D、参数更新与迭代训练：使用符合损失函数计算损失值，计算梯度，更新参数；E、验证模型性能与泛化训练：通过结构相似度指标验证模型性能，使用多尺度样本进行泛化训练。2.根据权利要求1所述的一种基于生成对抗网络的不可见图像隐写术，其特征在于，步骤A进一步包括以下步骤：A1、彩色载体图像由RGB色彩空间转换到YCrCb色彩空间中；A2、将彩色载体图像的Y通道和灰度秘密图像拼接到一起之后输入到编码器网络中，经过编码器网络的特征提取与融合生成一张单通道图像。A3、将上一步生成的单通道图像和原始载体图像的Cr、Cb两通道组合到一起构成最终的彩色载密图像。3.根据权利要求1所述的一种基于生成对抗网络的不可见图像隐写术，其特征在于，步骤B进一步包括以下步骤：B1、将步骤A生成的载密图像转换到YCrCb色彩空间中，仅将Y通道输入到解码器网络中B2、解码器网络通过特征提取与融合输出一个单通道图像，即为恢复出的秘密...

【专利技术属性】
技术研发人员：张茹，刘建毅，董士琪，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11