[發明專利]基于SBDE的無損圖像信息隱藏方法

有效

• 申請號: 201710064949.1
• 申請日: 2017-02-05
• 公開（公告）號: CN106875324B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 汪維清;汪維富
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;H04N19/467
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種基于高位信息位差分擴展(SBDE)的無損圖像信息隱藏方法。隱藏信息提取后，能無損地復原原始圖像。同時，對非惡意攻擊也具有一定抗擊能力。本發明首先將載體圖像分成高位和低位子圖像，然后計算高位圖像像素對差分，通過平移差分將待隱藏數據嵌入在高位圖像中。差分的平移量和平移規則是固定的，隱藏的無損性得到了保障。由于圖像分成了高位和低位部分，即使出現了對低位圖像的非惡意攻擊，高位圖像也不受影響，這就實現了方法的健壯性。接收端將接收的圖像分解，從高位子圖像中提取秘密信息，再將低位子圖像疊加重構載體圖像。本發明具有隱藏容量大、抗壓能力強和實現復雜度低的優點，最大相對隱藏容量可達0.8bpp。

技術領域

本發明涉及一種圖像信息隱藏方法，特別涉及一種具有魯棒性的高容量的圖像信息隱藏的方法。屬于信息安全，保密通信與多媒體應用領域。

背景技術

隨著 Internet 的迅速發展和廣泛應用，信息安全問題日益突出，信息隱藏技術作為一種新興技術，已成為信息安全領域的一個重要組成部分。在信息安全領域，存在一種需求：將某種特殊信息隱藏在圖像中，該特殊信息用來作為所有權或認證的標志，或作為保密通信數據。采用現有的加密技術處理圖像產生的是不可讀的文件，而在信息安全、保密通信與多媒體應用領域要求原圖像必須是可讀和可見的, 因此現有的加密技術不適合以圖像為載體的信息隱藏。采用現有的方法，以圖像為載體的信息隱藏存在3個問題：1、隱藏信息使圖像載體數據量發生變化，2、隱藏信息不具有抗干擾或攻擊能力。

本發明涉及一種圖像信息隱藏方法，特別涉及一種具有魯棒性的高容量的圖像信息隱藏的方法。屬于信息安全，保密通信與多媒體應用領域。如何既能夠提高容量，又能夠減小或者保持圖像的質量，這也是信息隱藏設計者必須所面臨的問題。針對高容量的信息隱藏, 研究者提出一些算法，取得一定成果，但有待進一步提高。最低有效位（LSB）隱藏方法是最簡單的一種信息隱藏方法，它用待隱藏的信息比特直接替換載體圖像的最低有效位，隱藏容量可以達到1/8，但是沒有抗壓縮能力，經過數據壓縮后，隱藏的秘密信息無法正確恢復。最高有效位（MSB）方法是一種無法使用的信息隱藏方法，它用待隱藏的信息比特直接替換載體圖像的最高有效位，不考慮載體質量則隱藏容量可以達到1/8，且具有一定的抗壓縮能力，但是該方法完全破壞了載體圖像，即使不經過數據壓縮等處理，也無法恢復載體圖像。隨后學者提出的數字水印方法(LDT)，進一步提高了容量，基于直方圖的可逆信息隱藏方法(HMPD)，通過修改直方圖來隱藏信息，利用直方圖和整數變化，提出的大容量可逆的水印方法(EGIT)，以及自適應的信息隱藏方法(ARW)，雖然進一步提高隱藏的容量，而獲得較低的圖像失真，但其容量和圖像質量仍有待于提高。BBE方法將原始圖像的二進制低位平面嵌入到高位平面，然后再將信息嵌入在低位平面中。提高了嵌入容量，但含密圖像只要經受一點點的攻擊，無法正確提取隱藏信息，魯棒性較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：1、隱藏信息使圖像載體數據量發生變化， 2、隱藏信息不具有抗干擾或攻擊能力。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是提供一種基于重要信息位差分擴展（SBDE）的無損圖像信息隱藏方法。該方法的實現步驟如下：

(1)將載體圖像分解為高位和低位2幅子圖像，子圖像與載體圖像大小相同，從中選擇高位載體子圖像用于隱藏秘密信息；

(2)對高位圖像每行按照從左至右的順序掃描形成像素對，并計算像素對的差分；

(3)對高位圖像第1列按照從上至下的順序掃描形成像素對，并計算像素對的差分；

(4) 將秘密信息轉化為二進制碼流并采用平移差分值的信息隱藏方法嵌入高位載體子圖像中，得到含密載體子圖像；

(5)將所有含密高位載體子圖像和地位子圖像疊加重構成一幅含密圖像進行傳輸；