[发明专利]基于纹理合成的鲁棒隐写方法

说明书

本发明公开了一种基于纹理合成的鲁棒隐写。本方法是：首先，从源纹理图像中捕获一定数量的候选块来嵌入秘密信息。其次，我们根据密钥，来将候选块画入空白画布中。最后，我们选择合适候选块，来合成纹理图像，构造具有较好视觉效果的纹理图像。在接收端，接收者根据密钥确定候选块在画布所处位置，根据候选块的复杂度来提取原始的秘密信息。本发明提出的方法合成的隐写纹理图像很好的保留原纹理图像样式；纹理图像的大小可根据嵌入信息的容量成比例调整，从而实现高嵌入率；由于纹理块的复杂度，经图像压缩后，纹理图像所包含的秘密信息只有轻微改变，本发明的隐写算法能够抵抗JPEG图像压缩，因此该发明能提高隐写图像的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及一种基于纹理合成的鲁棒隐写方法，它是利用信号处理和计算机技术分解数字图像内容，以便在纹理图像合成的过程中嵌入秘密信息，从而提出一种稳健的隐写算法。

背景技术

隐写术以图像、音频等数字媒体作为掩护，把要发送的秘密消息嵌入到载体信号内部，以不引起外界注意的方式，通过公共信道特别是互联网进行传递。传统的隐写方法是通过重写载体的最不重要位来隐藏秘密数据，载体失真度越高，截收者使用隐写分析工具分析出秘密信息的风险越高。而基于纹理合成的隐写方法，在秘密信息嵌入前不需要载体，因此具有更好的鲁棒性。

目前基于纹理合成提出的隐写方法较少。首创者通过从纹理样本中抽出彩色点，点状图像的特征值和嵌入数据相对应，将秘密信息嵌入彩色点状图像中。将点状图像填入空白画布，并用纹理样本点填补空空白区域，完成纹理合成。另一种方法通过重采样纹理图像，在纹理合成过程中将候选块映射到秘密位，以构造新的纹理图像。何种方法不尽相同，可参阅如下文献：

1.H.Otori and S.Kuriyama,Data-embeddable texture synthesis,in Proc.ofthe 8th International Symposium on Smart Graphics,Kyoto,Japan,2007,pp.146-157.

2.H.Otori and S.Kuriyama,Texture synthesis for mobile datacommunications,IEEE Comput.Graph.Appl.,vol.29,no.6,pp.74-81,2009.

3.K-C Wu and C-M Wang,Steganography using reversible texturesynthesis,IEEE Trans.Imagr Process.,24(1):130-139,2015.

上述的隐写方法构造出的隐写纹理图像在样式和嵌入数据率都较为可观，然而隐写图像一旦经过JPEG图像压缩，秘密信息提取的错误率也随之提高，隐写纹理图像的鲁棒性较差。

发明内容

1.本发明的目的在于针对已有技术存在的不足，提供一种基于纹理合成的鲁棒隐写，本隐写算法能够抵抗JPEG图像压缩，提高隐写图像的鲁棒性。

为达到以上目的，本发明的构想是：

首先将源纹理图像分为重叠的候选块，通过分析它们的纹理将候选块映射到多个分类。其次数据隐藏者使用密钥将所选候选块伪随机分布于空白画布，候选块根据信息的一段进行选择。其余空白区域由所有候选块中最为匹配块进行合成。在接收端，密钥用于识别包含秘密比特的候选块，提取的候选块进行纹理分析，重建多个分类。最终从块中提取秘密信息。

根据上述发明构想，本发明采用下述技术方案：

一种基于纹理合成的鲁棒隐写，其特征在于操作步骤如下：

(一)实现信息隐藏的具体步骤如下：