[發(fā)明專利]基于SVD的信息隱藏方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611026728.7
• 申請(qǐng)日: 2016-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN106791872B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張迎周;趙蓮;陳星昊;王星;尹秀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N19/467
• 分類號(hào): H04N19/467;H04N19/48;H04N19/60;H04N19/625;H04N19/90
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

本發(fā)明提供了一種基于SVD的信息隱藏方法，包括預(yù)處理步驟、加密步驟、解密步驟；先對(duì)原始秘密信息進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)秘密信息矩陣進(jìn)行線性變換，獲取壓縮后的數(shù)據(jù)，這一操作達(dá)到降低秘密信息嵌入量的目的；然后以Arnold置亂算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步的加密。以JPEG圖像為載體，將加密后信息嵌入到載體圖像中；其中本發(fā)明首先將載體圖像進(jìn)行DCT變換，獲得DCT系數(shù)矩陣，并對(duì)DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行SVD分解，獲取信息最佳嵌入位置，隨后利用F5隱寫算法將密文嵌入到DCT矩陣中。本發(fā)明利用壓縮因子提高信息隱藏量，利用SVD分解技術(shù)提高了信息隱藏算法的隱蔽性，實(shí)現(xiàn)了更加安全的數(shù)據(jù)隱藏。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于SVD分解的信息隱藏方法。主要針對(duì)圖像的隱藏嵌入以及對(duì)于秘密信息的預(yù)處理，以改進(jìn)的圖像變化算法實(shí)現(xiàn)基于圖像的信息隱藏技術(shù)，從而提高秘密信息的隱蔽性達(dá)到安全傳輸信息的目的。

背景技術(shù)

隨著數(shù)字通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)快速發(fā)展，數(shù)字信息已成為一種重要的信息傳輸方式。借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，人與人之間通信變得方便、快捷。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的大環(huán)境下，數(shù)字信息傳輸在世界各個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，隨即，這種便捷所帶來風(fēng)險(xiǎn)也應(yīng)運(yùn)而生。互聯(lián)網(wǎng)具有互聯(lián)性、開放性以及連接形式多樣性，使得通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息很容易受到攻擊或竊取，破壞了信息傳輸?shù)陌踩?。與此同時(shí)，信息安全也成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。

信息隱藏技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它是在公開傳輸?shù)男畔⒅星度胝嬲枰獋鬟f的信息，以公開信息為載體將隱藏信息傳輸出去。其原理就是利用人的感覺器官的局限性，以數(shù)字媒體作為載體，通過某種隱藏算法將秘密信息嵌入到載體中，并且不易被察覺，從而達(dá)到對(duì)傳輸信息保護(hù)的目的，增加了信息傳輸?shù)陌踩?。因此有必要?duì)信息隱藏技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種基于SVD的信息隱藏方法，通過SVD分解技術(shù)找到載體中隱藏秘密信息的位置，使得信息傳輸更加隱蔽，從而達(dá)到安全傳輸秘密信息的目的。

技術(shù)方案：

一種基于SVD的信息隱藏方法，包括以下步驟：

步驟1，預(yù)處理步驟：首先，加載秘密信息，計(jì)算出經(jīng)過預(yù)處理后的信息量；然后，加載載體圖像，計(jì)算出載體圖像能夠容納的信息量；其次，對(duì)加密信息進(jìn)行壓縮處理；最后，用戶輸入密鑰，并使用Arnold變換對(duì)隱藏信息進(jìn)行加密處理；

步驟2，加密步驟：首先，選擇待傳輸?shù)脑驾d體圖像，將秘密信息的描述信息存儲(chǔ)在載體圖像的開頭；若嵌入量滿足條件，則對(duì)載體圖像分塊進(jìn)行DCT變換，獲取DCT系數(shù)矩陣；然后，對(duì)選中的DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行SVD分解，獲取最佳的信息隱藏位置；最后，采用F5隱寫算法將秘密信息嵌入到最佳隱藏位置；

步驟3，解密步驟：提取秘密信息的描述信息；對(duì)加密后圖像進(jìn)行DCT變換；每個(gè)DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行SVD分解，獲取秘密信息隱藏位置；使用F5隱寫算法提取出秘密信息；用戶輸入密鑰并對(duì)提取后的秘密信息進(jìn)行Arnold反變換解密；解壓秘密信息數(shù)據(jù)獲得秘密信息原始數(shù)據(jù)。

所述步驟1的具體步驟為：

步驟1.1,加載秘密信息A，計(jì)算出經(jīng)過預(yù)處理后的信息量

加載秘密信息A,并由公式計(jì)算出該秘密信息經(jīng)過預(yù)處理后的信息量；上式中，A.length表示隱藏信息A的大??；并將秘密信息表示成矩陣的形式；

步驟1.2，加載載體圖像I，計(jì)算出載體圖像能夠容納的信息量

加載載體圖像I，并由公式計(jì)算出該載體圖像I能夠容納的最大信息量，上式中，I.width表示I圖像的寬度，I.height表示I圖像的高度；若步驟1.1中計(jì)算出該秘密信息經(jīng)過預(yù)處理后的信息量超過上述步驟計(jì)算出的計(jì)算出該載體圖像I能夠容納的最大信息量，則需要對(duì)隱藏信息A進(jìn)行裁剪；

步驟1.3，對(duì)加密信息進(jìn)行壓縮處理