[發明專利]一種可逆秘密信息隱藏及提取方法

有效

• 申請號: 201310468840.6
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103489152A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 楊任爾;華立鋒;鄭紫微;邵潔;孫幻龍
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 鄧青玲

技術領域

本發明涉及信息隱藏領域，尤其涉及一種可逆秘密信息隱藏及提取方法。

背景技術

信息隱藏是將需要保護的信息嵌入到載體中，通過載體的傳輸達到將秘密信息傳送出去的目的。通常情況下，嵌入了秘密信息的載體都不可避免地出現一定程度的失真。但是對于某些特殊的載體，如生物醫學圖像，需要將與圖像相關的信息隱藏于圖像之中，然而生物醫學圖像對于完整性具有極高的要求。因此，對于這些載體的處理就需要引入可逆信息隱藏技術。

當前，可逆信息隱藏技術的典型方法主要有基于無損壓縮的可逆信息隱藏方法、基于像素差值的可逆信息隱藏方法和基于圖像直方圖的可逆信息隱藏方法。同時作為信息隱藏重要評價指標——隱藏容量和隱藏后圖像質量是信息隱藏方法需要面對的問題，而利用圖像直方圖特性修改部分圖像像素的可逆信息隱藏方法得到了許多學者的關注。

其中，M.Fallahpour提出了利用圖像直方圖峰值和零值點對實現像素修改的大容量數據隱藏；A.Leest提出了將圖像分割成若干互不重疊部分，實現了圖像灰度直方圖的集中，從而提高隱藏容量；Q.Gu提出了直方圖最大點進行多位隱藏的方法，也實現了信息隱藏容量的提升。

在對圖像進行大容量的秘密信息嵌入的同時，實現隱藏容量與圖像質量之間的動態的折衷控制是目前信息隱藏研究中迫切需要解決的技術問題。

發明內容

本發明首要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種新的能實現較大秘密信息隱藏量的可逆秘密信息隱藏及提取方法。

本發明進一步所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種可逆秘密信息隱藏及提取方法，該方法在嵌入大容量秘密信息的同時，能實現對隱藏容量和圖像質量的動態的折中控制。

本發明解決上述技術首要問題所采用的技術方案為：

一種可逆秘密信息隱藏及提取方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：對載體圖像進行預處理：

(1)、將載體圖像分成大小為h′w的不重疊的V個分塊圖像，每個分塊圖像含有s個像素點，并對每個分塊圖像進行編號，其中s=h′w；

(2)、在每個分塊圖像的灰度直方圖上尋找m個峰值點（m30），尋找與每個峰值點最接近的n個零值點（n30）且保證零值點在同一側且不同峰值點不能使用同一個零值點，從而形成了m′n對峰值-零值點對(P_i,Z_ij)，其中，P_i表示第i個峰值點的灰度值，i取1到m，Z_ij表示零值點的灰度值，j取1到n，最大峰值點隱藏信息位數B與零值點個數n滿足關系：B=log₂(n+1)；

(3)、對每個峰值-零值點對(P_i,Z_ij)進行如下操作：當P_i<Z_ij時，使灰度值為P_i+1到Z_ij-1之間所有像素點的灰度值都加1，從而在灰度直方圖中灰度值為P_i+1的像素點個數為零；當P_i>Z_ij時，使灰度值為P_i-1到Z_ij+1之間所有像素點的灰度值都減1，從而在灰度直方圖中灰度值為P_i-1的像素點個數為零；

步驟2：對載體圖像嵌入秘密信息：

分別取分塊圖像中的m個峰值點，當某一個峰值點的灰度值小于該峰值點所對應的n個零值點的灰度值時：若需要嵌入的秘密信息為“00”，則該峰值點的灰度值保持不變；若需要嵌入的秘密信息為“01”，則該峰值點的灰度值加1；若需要嵌入的秘密信息為“10”，則該峰值點的灰度值加2；若需要嵌入的秘密信息為“11”，則該峰值點的灰度值加3；當某一個峰值點的灰度值大于該峰值點所對應的n個零值點的灰度值時：若需要嵌入的秘密信息為“00”，則該峰值點的灰度值保持不變；若需要嵌入的秘密信息為“01”，則該峰值點的灰度值減1；若需要嵌入的秘密信息為“10”，則該峰值點的灰度值減2；若需要嵌入的秘密信息為“11”，則該峰值點的灰度值減3；

步驟3：對嵌入了秘密信息的載體圖像按照如下規則進行秘密信息提取：

分別取分塊圖像中的m個峰值點，