[发明专利]一种基于同频子图滤波的JPEG图像隐写信息定位方法

权利要求书

1.一种基于同频子图滤波的JPEG图像隐写信息定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

A：对于给定的T幅嵌入位置相同的待检测隐密图像，采用基于同频子图滤波的载体JPEG图像估计方法，估计出每幅待检测隐密图像对应的载体JPEG图像每个位置中量化后的DCT系数，得到载体JPEG图像每个位置的估计DCT系数；

B：计算每幅待检测隐密图像中每个位置的实际DCT系数与所述的估计DCT系数之间的残差；若某幅待检测隐密图像中某个位置的实际DCT系数为不可嵌入系数，则将该幅隐密图像中该位置的残差置0；

C：将所有隐密图像相同位置的残差进行求均值，得到待检测隐密图像的每个位置的残差均值；

D：根据每个位置的残差均值，对其是否为隐密位置进行判断，从而判断出所有隐密的实际DCT系数的位置；对于一幅隐密图像，若某个实际DCT系数所在位置为估计的隐密位置，且该实际DCT系数为可嵌入系数，则该实际DCT系数被判定含嵌入的秘密信息，判定该实际DCT系数所在位置为隐密位置。

2.根据权利要求1所述的基于同频子图滤波的JPEG图像隐写信息定位方法，其特征在于：所述的步骤A具体包括以下步骤：

A1：将待检测隐密图像进行哈弗曼解码，得到量化后的实际DCT系数组成的矩阵S；

其中，M表示待检测隐密图像的高，N表示待检测隐密图像的宽，M和N均为8的整倍数；s_p，q为矩阵S中第p+1行，q+1列的实际DCT系数，即为待检测隐密图像的(p，q)位置的量化后实际DCT系数，0≤p≤M-1，0≤q≤N-1；

A2：将矩阵S进行隐密图像同频子图划分；将矩阵S中所有8×8分块相同频谱，即待检测隐密图像的8×8分块中相同位置的实际DCT系数进行组合，对于8×8分块中64个不同的位置，共得到64幅隐密图像同频子图，S^(i，j)表示8×8分块中(i，j)位置处的隐密图像同频子图，0≤i≤7，0≤j≤7；

其中M为待检测隐密图像的高，N为待检测隐密图像的宽；

A3：利用低通滤波器对64幅隐密图像同频子图进行低通滤波F_low(S^(i，j))，得到估计的量化后载体图像同频子图

其中表示隐密图像同频子图S^(i，j)对应的载体图像同频子图C^(i，j)的估计，0≤i≤7，0≤j≤7；

A4：将载体图像同频子图进行组合，得到估计的载体JPEG图像；将载体图像同频子图中的估计DCT系数，置于对应的实际DCT系数所在的位置，得到载体JPEG图像中每个位置的估计DCT系数：

其中表示载体图像中估计DCT系数组成的矩阵，表示矩阵中第p+1行，q+1列的估计DCT系数，即为载体图像的(p，q)位置的量化后DCT系数，0≤p≤M-1，0≤q≤N-1。

3.根据权利要求2所述的基于同频子图滤波的JPEG图像隐写信息定位方法，其特征在于：所述的步骤A3具体包括以下步骤：

A3.1：对待检测隐密图像中的所有同频子图分别进行小波分解：使用8-tapDaubechies滤波器对隐密图像同频子图S^(i，j)进行分解，得到隐密图像同频子图S^(i，j)的四个子带，所述的四个子带包括低频子带L、水平子带H、垂直子带V和对角子带D；

L(x，y)，表示隐密图像同频子图S^(i，j)的低频子带L中(x，y)位置的小波系数值，H(x，y)表示隐密图像同频子图S^(i，j)的水平子带H中(x，y)位置的小波系数值，V(x，y)表示隐密图像同频子图S^(i，j)的垂直子带V中(x，y)位置的小波系数值，D(x，y)表示隐密图像同频子图S^(i，j)的对角子带D中(x，y)位置的小波系数值，1≤x≤He，1≤y≤Wi，He表示四个子带中任一子带的高，Wi表示四个子带中任一子带的宽；

A3.2：分别在隐密图像同频子图S^(i，j)的水平子带H、垂直子带V和对角子带D中进行最小局部方差求解：利用公式(5)，在水平子带H、垂直子带V和对角子带D，利用4个正方形d×d邻域的最大后验估计，得到载体图像同频子图每个小波系数的局部方差；

其中表示载体图像同频子图水平子带H中(x，y)位置的局部方差；表示载体图像同频子图垂直子带V中(x，y)位置的局部方差，表示载体图像同频子图对角子带D中(x，y)位置的局部方差；表示隐写噪声方差，表示水平子带H中以(x，y)位置为中心的正方形d×d邻域内小波系数平方的均值，表示垂直子带V中以(x，y)位置为中心的正方形d×d邻域内小波系数平方的均值，表示对角子带D中以(x，y)位置为中心的正方形d×d邻域内小波系数平方的均值；d∈{3，5，7，9}；

A3.3：利用维纳滤波器分别对水平子带H、垂直子带V和对角子带D的小波系数进行低通滤波：

H_low(x，y)表示低通滤波后的水平子带H_low中(x，y)位置的估计系数值；

V_low(x，y)表示低通滤波后的垂直子带V_low中(x，y)位置的估计系数值；

D_low(x，y)表示低通滤波后的对角子带D_low中(x，y)位置的估计系数值；

A3.4：将低频子带L和低通滤波后的水平子带H_low、低通滤波后的垂直子带V_low、低通滤波后的对角子带D_low进行逆小波变换，得到载体图像中估计DCT系数。