[發明專利]一種基于圖像位平面曲線簇的信息隱藏的方法

有效

• 申請號: 201110101613.0
• 申請日: 2011-04-22
• 公開（公告）號: CN102136129A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 陳夠喜;付東來;楊秋翔;伍玉良
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于圖像位平面曲線簇的信息隱藏的方法，屬于信息技術領域尤其是信息隱藏技術領域。

背景技術

隨著計算機、網絡和通信技術的發展，Internet上傳遞的信息急劇膨脹，信息安全問題變得越來越重要。信息隱藏是信息安全的一個重要分支，它依據載體的冗余特性將秘密信息嵌入到載體之中，或者說，攜帶秘密信息的多媒體不影響人的視覺、聽覺或觸覺效果，不影響正常使用。常用的載體均為數字化媒體，比如：數字圖像、音頻、文本等。信息隱藏技術包含了四個分支：(1)隱蔽信道：在多級安全水平的系統環境中，那些既不是專門設計的也不打算用來傳輸信息的通信路徑稱為隱蔽信道。(2)匿名通信：尋找各種途徑來隱蔽通信消息的主體，即消息的發送者和消息的接收者。(3)隱寫術：信息隱藏的重要分支，研究如何隱藏信息存在的事實，即把重要的消息嵌入到不重要的載體消息中，以實現消息的秘密傳輸。(4)數字水印：水印在一般情況下也是不可感知的，是嵌入在載體中的少量信息，一般與載體是有關的，用于標明載體的所有者等信息。信息隱藏一般均指隱寫術或隱寫。

信息隱藏和加密的主要區別：從目的上來說，不論是加密還是信息隱藏都是為了實現安全通信。然而加密和信息隱藏有本質的區別，加密實際上是進行一種變換，將一段明文變成一段非接收者無法理解的密文。而信息隱藏則試圖掩蓋秘密信息存在這一事實。隨著計算機軟件硬件技術的發展，密碼的破譯能力越來越強，迫使人們對加密算法的強度提出越來越高的要求。不僅如此，在有些領域密碼學是無能為力的。因為加密密文一旦譯成明文之后，也就失去了密碼的保護能力，如在版權認證，操作跟蹤等應用中，密碼學就不能解決相關的保密問題。解決這些問題就要依賴于信息隱藏技術。另外，由于密碼術利用隨機性來對抗密碼攻擊，而密文的隨機性同時也暴露了消息的重要性，即使密碼的強度足以使得攻擊者無法破譯密文，但是攻擊者通常有足夠的手段進行破壞，從而使得消息無法接收或者接收到虛假的消息。密文容易引起攻擊者的注意是密碼學的一個顯著缺點。信息隱藏掩蓋了秘密信息存在的事實，使得敵手無法確切地知道是否有秘密消息的存在。

LSB替換法：在空域信息隱藏方法中，LSB(Least?Significant?Bit，最不重要位簡稱LSB)替換方法是最早提出的。LSB替換方法是一種簡單的數據嵌入算法，任何秘密數據都可以轉化為一串二進制比特流流。數字圖像包括彩色圖像和灰度圖像。它的像素值均在0-255之間，每個像素值可表示為8位的二進制數，表示該點的亮度。圖像高位平面對圖像視覺質量影響較大，而改變圖像最低幾個位平面并不會對圖面質量產生顯著下降。利用此原理，將秘密信息替代載體圖像的低位平面以實現信息嵌入。但依然存在以下缺陷：1、秘密信息嵌入算法簡單，容易受到攻擊；2、嵌入密鑰的安全性差，容易破譯；3、對圖像的質量影響大。

在信號的頻域(變換域)中進行信息隱藏具有較好的魯棒性。一幅圖像經過時域到頻域的變換后，可秘密信息嵌入到圖像的顯著區域。目前主要的變換域方法有離散余弦變換(DCT)、離散小波變換(DWT)和離散傅里葉變換(DFT)等。它們的思想主要是對圖像載體進行變換，將秘密信息隱藏到各種變換后的系數之中，實現秘密信息的嵌入。此種技術存在以下不足：1、變換復雜，計算量較大；2、目前針對上述變換的攻擊算法以成熟，使用安全性差。

發明內容

針對現有信息隱藏技術的缺陷，提出一種基于圖像位平面的曲線簇信息隱藏的方法，采用如下技術方案：

一種基于圖像位平面曲線簇的信息隱藏方法，包括以下步驟：

(1)秘密信息文件的預處理，將秘密信息文件轉換為二進制比特流；

(2)獲取載體位平面；

(3)設定已知曲線，該曲線和步驟(2)獲取的位平面在X-Y坐標系內的同一象限內；利用該曲線形成曲線簇；

(4)確定滑動塊，所述滑動塊在所述曲線簇上滑動，形成多個一定寬度的帶狀區域；

(5)在所述位平面的X軸方向或Y軸方向，設定一個或幾個區間；

(6)嵌入秘密信息：在步驟(5)設定的區間與步驟(4)獲得的帶狀區域的交叉范圍內嵌入秘密信息。

所述的信息隱藏方法，所述步驟(2)中獲取1個或2個或3個位平面。

所述的信息隱藏方法，將所述已形成的2或3個位平面組合到一個平面上。

所述的信息隱藏方法，在所述2個位平面中使用不同的曲線簇。

所述的信息隱藏方法，在所述3個位平面中采用2或3種不同的曲線簇。