[发明专利]基于社交网络平台的鲁棒隐写方法

说明书

本发明公开了一种基于社交网络平台的鲁棒隐写方法，包括：对于给定载体图像X，利用隐写算法计算载体图像X的对称失真，并通过非对称失真框架调节得到非对称失真；对于给定载体图像X，从指定的嵌入域中提取出载体元素，根据广义抖动调制机制计算载体元素的修改距离；结合非对称失真与载体元素的修改距离得到载体元素的修改失真；基于载体元素的修改失真，将编码后的秘密信息嵌入至修改失真的载体图像中，得到载密图像。上述方法，能够适用于现实社交网络平台场景，满足实际应用中的需求，在安全性、鲁棒性及容量方面都具有较好的性能。

技术领域

本发明涉及社交网络安全和隐写技术领域，尤其涉及一种基于社交网络平台的鲁棒隐写方法。

背景技术

隐写术是一门隐蔽通信的技术，其目的是利用数字多媒体(如图像)为载体掩盖秘密信息，实现隐蔽通信。由于图像纹理复杂区域难以被模型化，在纹理复杂区域进行修改对图像的高维统计特征引起的波动较小，因此在图像纹理复杂区域进行修改可以实现较高的安全性能。目前主流的自适应隐写技术都是基于图像纹理合理的定义失真函数进而利用最小化失真隐写编码STC来达到高安全性的。为了进一步提高隐写算法的安全性，Zichi Wang等人通过估计JPEG图像边信息来调整失真函数以得到非对称失真进而大幅度提高隐写的安全性。

虽然目前的隐写算法可以实现很高的安全性，但是它们不能够适用于实际的社交网络平台。由于内存和带宽的限制，社交网络平台会对上传的图像进行有损处理，如JPEG重压缩，而目前的隐写算法都是基于理想信道进行实验室环境通信，这就使得目前的隐写算法无法适用于实际的社交网络平台。随着智能移动终端的快速发展和普及，在社交网络平台上分享图像逐渐成为一种流行的生活习惯，这就为隐蔽通信提供了有利的应用环境，因此设计能够适用于社交网络平台的隐写算法迫在眉睫。区别于基于理想信道的实验室环境隐写算法，我们将基于有损信道的隐写算法称为鲁棒隐写算法。

由于主流的社交网络平台对上传图像的主要有损处理方式为JPEG重压缩，因此目前鲁棒隐写主要针对JPEG重压缩展开。在2016年，Yi Zhang提出了基于构建抗压缩域和RS与STC编码相结合的鲁棒隐写框架，该框架通过构建抗压缩域和利用RS纠错码获得较强的鲁棒性。随后他们提出了一种基于四个相邻DCT系数间相对关系的鲁棒隐写算法。为了充分利用量化操作的特性，Yi Zhang等人利用抖动调制的思想对JPEG图像的中频DCT系数进行修改提出了DMAS鲁棒隐写算法，该算法可以获得较强的鲁棒性能，但是其安全性和容量较差。在2018年，Jinyuan Tao基于简化的JPEG重压缩过程提出了间接修改的鲁棒隐写算法，虽然其理论上能够实现零误码率，但由于其没有考虑真正的JPEG重压缩过程而无法适用于实际的社交网络平台。Zengzhen Zhao为了降低社交网络平台的影响，将载体预先经过社交平台上传下载多次以使载体图像适配社交信道，进而结合纠错码获得较强的鲁棒性，但这种行为违反了隐写的本质，即行为安全准则。

如上所述，目前的鲁棒隐写算法都只是为了使隐写算法具有鲁棒能力而在安全性、容量或实际应用能力等方面存在各自的问题。为了满足实际应用中的需求，鲁棒隐写算法必须在安全性、鲁棒性及容量方面都具有较好的性能。因此提出一种能够适用于现实社交网络平台场景的鲁棒隐写算法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于社交网络平台的鲁棒隐写方法，能够适用于现实社交网络平台场景。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于社交网络平台的鲁棒隐写方法，包括：

对于给定载体图像X，利用现有的隐写算法计算载体图像X的对称失真，并通过非对称失真框架调节得到非对称失真；

对于给定载体图像X，从指定的嵌入域中提取出载体元素，根据广义抖动调制机制计算载体元素的修改距离；

结合非对称失真与载体元素的修改距离得到载体元素的修改失真；