[发明专利]一种基于卡通图案的载体生成式信息隐藏方法及提取方法

说明书

本发明提出一种基于卡通图案的载体生成式信息隐藏方法及提取方法，本发明通过构造含密载体图像本身而非修改已有载体图像的方式，使构造出的含密彩色图像在信道传输的过程中避免遭受隐写分析技术检测，具有抵抗隐写分析的能力，提高了含密载体的隐蔽性。并且，本发明生成的含密图像具有一定的抗压缩性能，可在JPEG压缩后依旧准确提取隐藏信息，于当前网络环境而言其使用场景具有一定的广泛性。

技术领域

本发明涉及多媒体信息安全领域，尤其涉及一种基于卡通图案的载体生成式信息隐藏方法及提取方法。

背景技术

信息隐藏是一种在数字媒体中隐藏秘密信息的技术，通过将秘密信息伪装为普通信息以实现隐蔽通信或隐蔽存储。隐写术是信息隐藏技术的主要研究方向之一，其目的是将秘密信息隐藏在常规载体中，实现信息的隐蔽传输。

当前的隐写方法大多是通过对数字载体进行轻微修改，将秘密信息嵌入其中，以嵌入信息后的含密载体作为该秘密信息的伪装在信道中进行传输。然而，随着隐写分析技术的发展，修改载体以嵌入信息的隐写方法受到严重的威胁。

发明内容

本发明的目的在于提出一种通过构造含密载体图像本身的方式，有效避免隐写分析技术检测的基于卡通图案的载体生成式信息隐藏方法及提取方法。

为达到上述目的，本发明提出一种基于卡通图案的载体生成式信息隐藏方法，包括以下步骤：

步骤E1：准备场景背景图像、小图案集BW Map和颜色参考图像；

步骤E2:对所述颜色参考图像的图像集中任意图像，提取其色卡，选取主要颜色C_m0，并对色卡中的浅色聚类，划分出n种不同的颜色生成Color Map C_s＝{C_s1,C_s2,...,C_sn}分别代表n种不同的q比特二进制信息；

其中，C_m0为画面中所占像素个数最多的颜色，n＝2^q，q为任意正整数；

步骤E3，处理秘密信息S；将所述秘密信息S转化为二进制序列S_bin，以8bits为单位分段即S_bin＝{S_b1,S_b2,...,S_bn}，各段内二进制序列均同数字图像的不同属性相映射，以此隐藏秘密信息；

步骤E4，用步骤E2中提取的颜色C_m0及C_s1～C_sn为背景图像填色，对所述场景背景图像进行填充，生成彩色背景图像；

步骤E5，在所述彩色背景图像中嵌入半脆弱水印；

步骤E6，根据步骤E3中的所述秘密信息S序列分别从小图案集BW Map和Color Map中选取隐藏信息对应的小图案样式和相应颜色为小图案填色并粘贴在步骤E5生成的所述彩色背景图像上；

步骤E7，重复步骤E6直至秘密信息全部隐藏或背景图像中再无可隐藏信息位置，由此生成含密彩色图像P，保存并发送至信道传输。

优选的，在步骤E1中，所述场景背景图像包括超市货架场景或者自习室场景。

优选的，在步骤E5中，应用一种基于图像内容的半脆弱水印，对彩色背景图像YCbCr颜色空间中Y通道的DWT域二级LL2系数进行sobel边缘检测获取水印X，并由此检测结果根据公式

修改LL2小波系数，其中A_i和A_i′分别为水印嵌入前后的小波系数，X为水印比特，S_w为自适应水印强度，水印嵌入后再经两次小波逆变换即可获得含水印彩色背景的Y颜色通道图像。