数字隐写技术将信息嵌入到数字图像、音视频、文本等载体的冗余部分,并通过公开信道传输以实现安全隐蔽通信。该技术不仅能够隐藏通信内容,同时能够掩盖秘密通信行为的存在,是国防和民用特殊领域所倚重的一种重要通信手段。近年来,以Facebook、微信等为代表的社交媒体成为人们传递信息的新方式,与此同时,图像成为人们分享信息的重要媒介,面向社交网络信道的图像隐写技术为数字隐写带来新的机遇。然而,图像在社交网络信道中传输时,往往会遭受压缩、缩放、去噪等攻击。传统图像隐写通常只关注抗统计检测性能而忽略了信道中存在的压缩、缩放等攻击,故生成载密图像经过信道传输后,往往无法从中提取出完整信息。因此,研究兼顾抗统计检测及抗压缩、缩放等攻击、面向有损网络信道的图像鲁棒隐写技术具有重要的理论价值和应用价值。本文正是围绕该技术的若干关键问题展开研究,主要工作和创新点如下:1.现有隐写衡量指标难以准确评价图像鲁棒隐写方法性能,为此,提出了面向图像鲁棒隐写的五位一体衡量指标PRUDA（Payload、Robustness、ease of Use、anti Detection、Applicability）。该指标包含有效载荷、鲁棒性、易用性、抗检测性及适用性等五个属性;使用当下品牌排名靠前的7款手机拍摄的1000个场景图像在微信的传输测试表明有效载荷和适用性定义的合理性;1917个智能移动终端用户分享图像的组成等统计测试表明抗检测性定义的合理性。相较现有衡量指标仅考虑鲁棒性与抗统计检测性,PRUDA弥补了实际嵌入信息、可用载体、方法与信道的适配等度量指标的缺失,有助于准确衡量面向有损网络信道的图像鲁棒隐写方法性能,指导设计适应不同信道的隐写方法。2.现有图像鲁棒隐写方法削弱了自适应隐写的安全性,为此,提出了一种基于边缘增强滤波的图像鲁棒隐写方法。基于对非对称失真隐写策略中方法安全性的分析,结合滤波操作及描绘物体边缘与轮廓的超像素,构造增强边缘与轮廓的高质量边信息图像;利用非对称失真调整策略,并结合自适应隐写方法框架,实现可准确预测嵌入修改方向的隐写失真函数设计,并将该失真函数应用于自适应隐写与鲁棒隐写。基于Bossbase-1.01、UCID、BOWS2、IStego100K等四个数据库的实验数据表明,与现有自适应隐写典型方法J-UNIWARD与UERD相比,提出方法的抗统计检测性能平均分别提升7.6%、6.0%;与现有鲁棒隐写典型方法JCRISBE相比,提出方法的抗统计检测性能平均提升8%。3.现有抗压缩图像鲁棒隐写方法在遭受不同压缩参数攻击时信息无法可靠提取,为此,提出了基于DCT系数位置保持特性的图像鲁棒隐写方法。基于对JPEG压缩前后图像中DCT系数的观察与分析,挖掘JPEG量化DCT系数的非零保持特性和DCT块中最后一位非零DCT系数的位置保持特性;利用DCT系数的位置保持特性构造鲁棒载体,并设计修改位置计算规则及失真函数设计规则;结合最小化嵌入模型及纠错编码,实现可抵抗压缩攻击和抗统计检测的图像鲁棒隐写。实验表明,相较现有鲁棒隐写典型方法MREAS-PJ与JCRISBE,当载体质量因子为65、信道攻击质量因子与载体质量因子相差[0,5]时,提出方法的信息提取错误率平均降低69%,实现了抗不同压缩参数攻击的信息嵌入与提取。4.现有抗缩放图像鲁棒隐写方法无法有效抵抗常见插值缩放攻击,为此,提出了基于逆插值的图像鲁棒隐写方法。基于图像缩放中常用的双线性插值与双三次插值缩放原理分析,挖掘缩放前图像像素区域与缩放后图像像素之间的映射规则,结合非超定方程组的变量约束构造逆插值方程组;利用解方程组得到的调整值,结合“失真函数设计+最小化嵌入”的自适应隐写框架,实现可抵抗缩放攻击和抗统计检测的图像鲁棒隐写。理论分析表明,该方法面对针对性缩放攻击时可保证信息的可靠提取。实验表明,相较现有自适应隐写典型方法S-UNIWARD与Mi Pod、抗缩放鲁棒隐写典型方法QIMIS与ZMIS,提出方法在遭受缩放因子为0.5、0.25等的双线性插值缩放攻击时,信息提取错误率为0。5.现有抗缩放图像鲁棒隐写方法在遭受双三次插值缩放攻击时鲁棒性有待提高,为此,提出了基于最优调整值的图像鲁棒隐写方法。基于对与信息提取错误率密切相关的调整值分析,挖掘构造逆插值方程组的候选嵌入位置,增加逆插值方程组数量;利用方程组近似解与精确解之间的误差,提出适用不同目标的最优调整值选择策略;利用提出的最大误差值优先策略选择最优调整值,结合鲁棒隐写框架实现抗双三次插值缩放攻击的信息嵌入与提取。实验表明,相较现有自适应隐写典型方法S-UNIWARD与Mi Pod、抗缩放鲁棒隐写典型方法QIMIS与ZMIS,在保持双线性插值缩放攻击下信息可靠提取的同时,当遭受缩放因子为0.25的双三次插值缩放攻击时,提出方法的信息提取错误率降低约70%。最后对全文工作进行了总结,并对下一步的研究方向进行了展望。