摘要:现有的网络通信系统在传输图像时往往会对图像进行JPEG格式压缩以节约通信开销。然而,传统的图像隐写技术缺乏抗JPEG格式压缩的能力,系统对含密图像进行有损压缩后,容易导致秘密信息被破坏而无法被正确提取。因此,设计安全、鲁棒的图像隐写技术具有重要的实际应用价值。文中提出了一种抗JPEG格式压缩的自适应图像鲁棒隐写算法。首先,分析了JPEG格式压缩对载体图像造成的信息损失,确定了在JPEG格式压缩前后保持稳定的纹理特征作为秘密信息的鲁棒嵌入域。其次,以此为基础,提出了一种基于图像分块纹理特征自适应调整的秘密信息量化嵌入方法,将秘密信息嵌入到抗压缩变换能力较强的图像块纹理均值特征中。最后,利用错误反馈机制对生成的含密图像进行调整,直到秘密信息提取错误率达到期望值,最终生成抗JPEG格式压缩的鲁棒含密图像。在 BossBase1.01型图像库上进行对比实验,结果表明,文中提出的抗JPEG格式压缩鲁棒隐写方法在经过JPEG格式压缩后,具有较强的抗压缩性和抗检测性,并保持了较高的图像质量。相比传统最低位(最低有效位,LSB)加泰罗尼亚语变换的图像隐写(基于加泰罗尼亚语的隐写术,哥伦比亚广播公司)、基于神经网络的图像隐写固定神经网络隐写术和基于自编码器的鲁棒图像隐写RoSteALS(使用自动编码器潜在空间的鲁棒隐写术),所提算法有效地将JPEG格式压缩后含密图像信息提取的平均错误率分别降低了49.79%,49.73%,37.38%和38.85%,生成的含密图像视觉质量高于基于加泰罗尼亚语变换的图像隐写、FNNS和RoSteALS隐写,并保持了较好的抗StegExpose(支架外露)隐写分析性能。
中图分类号:
张静涵, 陈文.抗JPEG格式压缩的自适应图像隐写算法[J] ●●●●。计算机科学, 2024, 51(5): 321-330. https://doi.org/10.11896/jsjkx.231000036
张敬翰、陈文。抗JPEG压缩的自适应图像隐写[J] ●●●●。计算机科学,2024,51(5):321-330。https://doi.org/10.11896/jsjkx.231000036