[發明專利]一種基于卡通圖案的載體生成式信息隱藏方法及提取方法

有效

• 申請號: 202111174895.7
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113923313B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 秦川;酈姝伊
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 梁劍

本發明提出一種基于卡通圖案的載體生成式信息隱藏方法及提取方法，本發明通過構造含密載體圖像本身而非修改已有載體圖像的方式，使構造出的含密彩色圖像在信道傳輸的過程中避免遭受隱寫分析技術檢測，具有抵抗隱寫分析的能力，提高了含密載體的隱蔽性。并且，本發明生成的含密圖像具有一定的抗壓縮性能，可在JPEG壓縮后依舊準確提取隱藏信息，于當前網絡環境而言其使用場景具有一定的廣泛性。

技術領域

本發明涉及多媒體信息安全領域，尤其涉及一種基于卡通圖案的載體生成式信息隱藏方法及提取方法。

背景技術

信息隱藏是一種在數字媒體中隱藏秘密信息的技術，通過將秘密信息偽裝為普通信息以實現隱蔽通信或隱蔽存儲。隱寫術是信息隱藏技術的主要研究方向之一，其目的是將秘密信息隱藏在常規載體中，實現信息的隱蔽傳輸。

當前的隱寫方法大多是通過對數字載體進行輕微修改，將秘密信息嵌入其中，以嵌入信息后的含密載體作為該秘密信息的偽裝在信道中進行傳輸。然而，隨著隱寫分析技術的發展，修改載體以嵌入信息的隱寫方法受到嚴重的威脅。

發明內容

本發明的目的在于提出一種通過構造含密載體圖像本身的方式，有效避免隱寫分析技術檢測的基于卡通圖案的載體生成式信息隱藏方法及提取方法。

為達到上述目的，本發明提出一種基于卡通圖案的載體生成式信息隱藏方法，包括以下步驟：

步驟E1：準備場景背景圖像、小圖案集BW?Map和顏色參考圖像；

步驟E2:對所述顏色參考圖像的圖像集中任意圖像，提取其色卡，選取主要顏色C_m0，并對色卡中的淺色聚類，劃分出n種不同的顏色生成Color?Map?C_s＝{C_s1,C_s2,...,C_sn}分別代表n種不同的q比特二進制信息；

其中，C_m0為畫面中所占像素個數最多的顏色，n＝2^q，q為任意正整數；

步驟E3，處理秘密信息S；將所述秘密信息S轉化為二進制序列S_bin，以8bits為單位分段即S_bin＝{S_b1,S_b2,...,S_bn}，各段內二進制序列均同數字圖像的不同屬性相映射，以此隱藏秘密信息；

步驟E4，用步驟E2中提取的顏色C_m0及C_s1～C_sn為背景圖像填色，對所述場景背景圖像進行填充，生成彩色背景圖像；

步驟E5，在所述彩色背景圖像中嵌入半脆弱水印；

步驟E6，根據步驟E3中的所述秘密信息S序列分別從小圖案集BW?Map和Color?Map中選取隱藏信息對應的小圖案樣式和相應顏色為小圖案填色并粘貼在步驟E5生成的所述彩色背景圖像上；

步驟E7，重復步驟E6直至秘密信息全部隱藏或背景圖像中再無可隱藏信息位置，由此生成含密彩色圖像P，保存并發送至信道傳輸。

優選的，在步驟E1中，所述場景背景圖像包括超市貨架場景或者自習室場景。

優選的，在步驟E5中，應用一種基于圖像內容的半脆弱水印，對彩色背景圖像YCbCr顏色空間中Y通道的DWT域二級LL2系數進行sobel邊緣檢測獲取水印X，并由此檢測結果根據公式

修改LL2小波系數，其中A_i和A_i′分別為水印嵌入前后的小波系數，X為水印比特，S_w為自適應水印強度，水印嵌入后再經兩次小波逆變換即可獲得含水印彩色背景的Y顏色通道圖像。