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HCGAN:一种基于GAN的高容量信息隐藏算法
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HCGAN: A High Capacity Information Hiding Algorithm Based on GAN
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    摘要:

    针对现有信息隐藏算法存在隐写容量低、信息提取困难以及安全性差等问题,本文提出了一种基于生成对抗网络的高容量信息隐藏算法(High Capacity Information Hiding Algorithm Based on GAN,HCGAN).在秘密信息嵌入方面,使用基于Im-Residual结构的编码器将秘密信息嵌入载体图像中,避免了秘密信息嵌入时由卷积层提取特征导致的信息损失.在秘密信息提取方面,使用基于稠密结构的解码器从含秘图像中提取出秘密信息,利用特征复用来增加秘密信息的提取率.在抗隐写分析方面,利用基于隐写分析的鉴别器与基于Im-Residual结构的编码器进行对抗训练,以提高含秘图像的抗隐写分析能力.实验表明,经过对抗训练后,HCGAN在2 bpp嵌入率下比WOW和S-UNIWARD在0.4 bpp嵌入率下具有更低的隐写分析检测率.

    Abstract:

    Aiming at the problems of low steganographic capacity, difficult information extraction, and poor security in existing information hiding algorithms, this paper proposes a high capacity information hiding algorithm based on GAN(HCGAN). For secret information embedding, an Im-Residual structure-based encoder is applied to embed the secret information into the carrier image, avoiding the information loss caused by the feature extraction of the convolution layer. For secret information extraction, a dense structure-based decoder is utilized to extract secret information from the secret image, and feature reuse is used to increase the extraction rate of secret information. In terms of anti-steganalysis, the discriminator based on steganalysis and the encoder based on Im-Residual structure are used for adversarial training to improve the anti-steganalysis ability of the secret image. Experiments show that after adversarial training, HCGAN has a lower steganalysis detection rate at an embedding rate of 2bpp than the WOW and S-UNIWARD algorithms at an embedding rate of 0.4bpp.

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张克君 ,李旭 ,于新颖 ,冯丽雯 ,秦昊聪 ,张健毅 . HCGAN:一种基于GAN的高容量信息隐藏算法[J].湖南大学学报:自然科学版,2022,49(4):35~46

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  • 在线发布日期: 2022-05-13
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