传统的LSB算法由于其变换规律非常明显,很容易被隐写分析检测到,因此需要改进算法提升其隐蔽性。LSB有三个改进方向分别是:对嵌入过程中嵌入的方式进行更改;对嵌入水印的内容进行更改以及对水印嵌入前对水印进行预处理。
利用补余载体更改LSB
方案
嵌入程序LSB.m在原有LSB的基础上增加返回了补余载体。LSB.m在读入原始水印和原始载体在后,生成与原始载体同尺寸的全黑的初始补余载体。水印和载体最低位相同时不变,最低位不同时做更改嵌入(与基础LSB算法相同),嵌入方式改为生成1或-1随机数,若随机数为1则更改原始载体,反之则更改补余载体,返回两个载体完成嵌入。
提取程序inLSB.m则需嵌入载体和补余载体的最低位加和对2取余求解,用改进后两部分载体最低位值的和改进前嵌入后载体水印的最低位值。
分析
该改进方案利用补余水印分散了原本嵌入后载体水印中包含的信息,嵌入水印后载体的水印不可见性进一步提升。同时,仅仅拿到嵌入水印载体的攻击者无法读出全部水印内容,因此抗攻击性也有加强。解密者需要同时拿到嵌入后水印和补余水印方可读出完整水印。
实验结果
可以看到嵌入水印与原始载体基本一致,补余载体中包含部分水印信息、提取载体完整。(原始载体为lena)
LSB.m
function [piccover1,piccover2] = LSB2( piccover1,pic2ray,M,N,m,n ) %piccover1载体,pic2ray水印,piccover2补余载体,M,N封面行列,m,n二值图行列
piccover2=zeros(M,N);%初始化补余载体
if(m<=M&&n<=N)
for i=1:m
for j=1:n
if pic2ray(i,j)==1&&mod(piccover1(i,j),2)==1
continue;
elseif pic2ray(i,j)==0&&mod(piccover1(i,j),2)==0
continue;
else
a=randsrc; %a为1更改原始载体,反之更改补余载体
if a==1
if piccover1(i,j)==0
piccover1(i,j)=piccover1(i,j)+1;
elseif piccover1(i,j)==255
piccover1(i,j)=piccover1(i