[發明專利]一種多路圖像無損隱藏傳輸方法

有效

• 申請號: 201410352871.X
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104144277B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 周詮;黃普明;李小軍;朱歷洪;方海;張茗茗
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32;G06T1/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種圖像通信的方法，特別涉及一種多路圖像無損隱藏傳輸方法，屬于通信(如數據通信技術等)領域。

背景技術

當前的社會是個信息社會，信息的安全問題越來越成為日益迫切的問題，信息隱藏(也稱數據隱藏)是信息安全的一個重要分支，其利用人類視覺冗余將秘密信息嵌入到載體(圖像等)中，達到安全傳輸秘密信息的目的。

隨著科技的發展，圖像數據傳輸效率以及傳輸的安全性變得越來越重要。通過信息隱藏技術可以做到在不改變圖像大小的情況下，在圖像中嵌入秘密信息進行傳輸，從而實現秘密信息和圖像的傳輸。另一方面，對于遙感圖像、醫學圖像和法律圖像等要求在提取秘密信息后載體圖像能夠盡可能正確恢復。在此需求下產生了無損信息隱藏技術，也稱可逆信息隱藏技術。無損信息隱藏方法不僅可以正確提取秘密信息，還能無損地恢復載體圖像。然而目前典型的無損信息隱藏方法以基于直方圖移位的一類方法為主，在提取時需要大量的附加信息且不考慮附加信息情況下隱藏容量最大在1/8左右，另外不具有魯棒性，含密載體圖像的任何改變都將造成秘密信息的無法正確提取。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種多路圖像無損隱藏傳輸方法，解決了當前無損隱藏方法存在的容量小、需要附加信息、毫無魯棒性等問題。

本發明的技術方案是：一種多路圖像無損隱藏傳輸方法，步驟如下：

1)根據圖像A生成新的載體圖像X；圖像A的像素尺寸為W×H，且為8bit量化，圖像X的大小為A的m倍，m為偶數；

2)將N幅尺寸為W×H、8bit量化的圖像隱藏到載體圖像X中，得到同大小的含密圖像X′，其中隱藏的圖像個數N根據信道的性能確定；

3)用收發兩端事先約定的圖像Y與含密圖像X′進行異或運算，得到圖像Y′，圖像Y與含密圖像X′大小相同，且均為8bit量化；

4)接收端接收圖像Y′，并與事先約定的圖像Y進行異或運算得到含密圖像X′；

5)從含密圖像X′中提取出圖像A和N幅隱藏圖像。

步驟1)中根據圖像A生成新的載體圖像X的具體方法為：首先，掃描圖像A，并以L個像素為一組對圖像A進行分組，L為正整數；然后，對每個組依次進行分組編碼，形成冗余信息；所述的分組編碼方式選用系統碼；最后，將冗余信息進行排列，形成圖像X；其中，冗余信息的像素數目為圖像A像素數目的m倍。

步驟2)中隱藏的圖像個數與信道的性能關系如下：如果是理想信道，即信道中不存在干擾和攻擊，則可隱藏傳輸的圖像個數N＝m/2；如果在信道傳輸的過程中存在誤碼，則可隱藏傳輸的圖像個數N<m/2。

步驟2)中將N幅尺寸為W×H，8bit量化的圖像隱藏到載體圖像X中的具體方法為：首先掃描N幅圖像，并將每圖像中的像素分別以L個像素為一組進行分組，L為正整數；然后，以組為單位進行置亂；最后，將置亂后的N幅圖像以組為單位替換載體圖像X中每幅圖像所對應位置的像素。

步驟5)中提取圖像A和N幅隱藏圖像的具體方法如下：首先從含密圖像X′中根據嵌入的逆過程，提取出N幅隱藏圖像，得到恢復的圖像X，然后根據步驟1)圖像A生成圖像X的逆過程，得到圖像A。

本發明與現有技術相比的有益效果是：

(1)本發明提出了一種新的載體圖像的構造方法，首次將糾錯碼生成的冗余作為載體進行信息的隱藏；

(2)目前大容量的無損隱藏方法大都是通過多層嵌入的方法實現，需要記錄每次嵌入時的直方圖峰值點、溢出信息等大量的附加信息，而本發明所提出的方法無需任何附加信息；

(3)目前的許多無損隱藏方法的容量很小，即使不考慮提取信息時的附加信息隱藏容量也僅在1/8左右，但本發明的最大隱藏容量可達1/2；

(4)目前的無損隱藏方法毫無魯棒性可言，任何攻擊或干擾都會使得秘密信息無法正確提取，但本發明的方法具有一定的魯棒性；

(5)本發明的方法可根據傳輸信道的質量來動態調節隱藏傳輸容量；

(6)本發明在信息嵌入到載體圖像后還利用收發兩端約定的圖像進行模2加處理，而對隱藏信息進行置亂則進一步提高了隱藏傳輸的安全性；

(7)本發明的方法在生成了新的載體圖像X后便可將圖像A拋棄，可以不用傳輸圖像A，而在接收端仍能無損恢復。

附圖說明

圖1為四幅實驗圖像；

圖2為本發明流程圖。

具體實施方式

本發明一種多路圖像無損隱藏傳輸方法，具體步驟如下：