抗JPEG压缩的自适应图像隐写算法

doi:10.11896/jsjkx.231000036

摘要

摘要：现有的网络通信系统在传输图像时通常使用JPEG压缩来减少通信开销。然而，传统的图像隐写技术缺乏抵抗JPEG压缩的能力。对秘密图像进行有损压缩后，秘密数据很容易被破坏，无法正确提取。因此，设计安全可靠的图像隐写技术具有重要的实际应用价值。本文提出了一种抗JPEG压缩的自适应图像鲁棒隐写算法。首先，本文分析了JPEG压缩对载体图像造成的信息损失，识别出稳定的纹理特征，作为秘密信息的鲁棒嵌入域。基于此，本文提出了一种基于图像块纹理特征调整的自适应秘密信息量化嵌入方法，将秘密信息嵌入到具有较强抗压缩性的图像块的纹理平均特征中。最后，使用错误反馈机制调整生成的机密图像，直到机密信息提取错误率达到预期值，并生成抗JPEG压缩的鲁棒隐写图像。在BossBase1.01上的对比实验表明，该方法具有较强的压缩能力、抗检测能力，即使在JPEG压缩后也能保持较高的图像质量。与传统的最低有效位（LSB）隐写术、基于加泰罗尼亚变换的图像隐写术（Catalan transform-based image steganography）、固定神经网络隐写术和使用自动编码器潜在空间的鲁棒隐写术相比，与基于加泰罗尼亚语的隐写术、FNNS和RoSteALS相比，该算法有效地将信息提取的平均错误率分别降低了49.79%、49.73%、37.38%和38.85%，同时保持了更好的视觉质量。此外，我们的算法证明了对StegExpose隐写分析的鲁棒性。

关键词： 图像隐写术，强大的隐写术， JPEG压缩

CLC编号：

TP309.2标准

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