[发明专利]一种信息隐写方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全中的信息隐藏领域，尤其涉及的是一种抗盲分析的信息隐写方法及装置。

背景技术

隐写是信息隐藏的重要分支,它利用人类感觉器官对数字信号的感觉冗余，将秘密信息隐藏在载体信息(包括文本、图像、音频、视频等)中，经隐写后载体的外部特征只有人类感觉器官无法察觉的微小变化，使得在传递载体的同时传递秘密信息并且不被人察觉。隐写作为一种隐蔽通信手段,安全性和隐藏容量是它的两个基本要求。

隐写分析是指在已知或未知嵌入算法的情况下，从观察到的数据检测判断其中是否存在秘密信息，分析嵌入数据量的大小,并最终提取嵌入内容的过程。

目前，盲隐写分析是应用最为广泛、效果最好的隐写分析方法，盲隐写分析的手段是分别从载体信息和隐密载体信息中提取某些特征，这些特征在隐写后具有明显的规律性变化，而抗盲隐写分析的隐写，它的目的与盲隐写分析相反，目的是使得嵌入信息后载体信息的特征不变或者没有规律，从而使人们无法有效区分载体信息和隐密载体信息。

现有技术的隐写改进算法中，目的是尽量保持隐写后特征不变，但是实际中，这是不可能实现的，因为，嵌入信息必然会对载体信息产生影响。为了可能尽量减小这种影响，现有的算法并没有改变特征变化的方向。现有的改进算法其特征改变仍然具有一定方向性，还是可以通过分类器把它分开。

此外，现有利用优化算法对隐写进行改进的算法都是以每个采样点为单位对载体信息进行修改的，但是，计算量会随着载体信息的增大呈指数倍增长。例如，对一幅大小为512×512的图像，如果对每个像素进行修改，每个像素有2种可能的修改，那么就有2^512×512种可能，如果图像大小变为1024×1024，那么就会有2^1024×1024种可能，这么大的解空间意味着要想找到最优解需要大量时间和空间，现有技术的隐写算法数据处理速度慢，安全性不高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种信息隐写方法及装置，其可以提高隐写算法的安全性，有效地抵抗盲隐写分析。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种信息隐写方法，其中，包括步骤：

A、对需隐写的第一载体信息进行改变特征变化方向的预处理，得到对应的预处理载体信息；

B、对第一载体信息和对应预处理载体信息分别进行分块，得到多个第一载体子信息及对应的多个预处理载体子信息； 

C、对上述多个第一载体子信息及对应的多个预处理载体子信息，采用基于粒子群算法的块选择，进行组合得到一个新的第二载体信息；

D、利用隐写算法向该第二载体信息中嵌入秘密信息，得到隐密载体信息。

所述信息隐写方法，其中，所述步骤A还包括：选取多种预处理方式对需隐写的第一载体信息进行改变特征变化方向的预处理，每种预处理方式对隐写分析特征方向的改变不同。

所述信息隐写方法，其中，当所述第一载体信息为第一载体图像时，所述步骤A进一步包括：对需隐写的第一载体图像进行提高图像二维直方图质心的预处理，得到对应的预处理后的载体图像。

所述信息隐写方法，其中，所述步骤B还包括：分块的数目对应于粒子群中粒子的长度，粒子的每一维对应一个块。

所述信息隐写方法，其中，所述步骤C具体包括：

C1、初始化粒子，随机产生M个粒子，每个粒子的长度为N，其中M为一预先设定的预定值；粒子的长度N跟第一载体信息分块后的块个数相对应，初始化时粒子中每一维的元素取值范围为-1到+1的随机数；

C2、通过适应度函数，计算各个粒子的适应度值；所述适应度函数为：

其中 表示第一载体信息的特征，表示传统的隐写算法得到的隐密载体信息的特征， 表示在得到的第二载体信息上，利用传统的隐写算法嵌入秘密信息后得到的隐密载体信息的特征，参数是一个与等长度的向量；通过随机调节来调节特征变化的方向；T表示一个算子；

C3、通过更新公式更新粒子的位置向量与速度向量，并更新局部最优解和全局最优解， 

所述更新公式为：