基于多目标优化的明文域信息隐藏算法

蒋婵钰，张紫欣，秦 川

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

引 言

信息隐藏技术通常是将一个字符串的消息（如数字签名）嵌入到一个数字对象（如图像、音频或视频信号）[1]中，且人们无法感知到数字对象的变化，因而被广泛应用于版权保护、指纹识别、身份验证和秘密通信等领域。近年来，研究人员提出了很多信息隐藏算法。Zhang等[2]提出了一种新的修改方向的（exploiting modification direction, EMD）方法，该方法利用魔术矩阵作为参考，修改载体图像的最低有效位（least significant bit, LSB）。Chang等[3]提出了一种基于（7, 4）汉明码的高嵌入率的信息隐藏方法，通过信息隐藏技术可以无损地提取出嵌入的秘密信息，但无法避免数字对象在恢复过程中遭到的破坏。因此，一种可逆信息隐藏（reversible dataing hiding, RDH）技术受到了人们的关注，该技术不仅可以提取嵌入的信息，而且可以无损地恢复原始的载体图像。到目前为止，RDH算法主要采用3种技术，即无损压缩[4-5]、差分扩展（DE）[6-7]和直方图平移（HS）[8-14]。Celik等[5]提出，通过无损压缩的方式来压缩载体图像，从而创建冗余空间来嵌入秘密信息。Tian[6]提出了差分扩展法，该方法是将相邻像素之间的差异加倍，以生成新的最低有效位平面来嵌入秘密信息。Ni等[9]提出了直方图平移法，该方法用直方图呈现像素点出现的频率，将出现次数最多的像素点作为峰值点，将出现次数为0的像素点作为零值点，并通过修改直方图的峰值点对应的像素值来实现信息的隐藏。但是，以上这些方法也存在一些不足。

一方面，一些提出的可逆方法缺乏灵活性和便利性。……