[發明專利]一種基于擾動失真和像素選擇的二值圖像隱寫方法

有效

• 申請號: 201710159691.3
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN107133991B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 劉紅梅;何李域;盧偉
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明提供一種基于擾動失真和像素選擇的二值圖像隱寫方法，通過更合適的擾動度量方法計算二值圖像像素點翻轉帶來的失真情況，通過STC編碼嵌入秘密信息，提高秘密信息的嵌入容量，得到載密圖像，最后通過像素選擇策略對載密圖像進行后處理，得到用于信道傳輸的二值隱寫圖像。本發明得到的二值隱寫圖像相比以前的方法，視覺質量更高，安全性、抗檢測能力更強。本發明考慮翻轉像素點之間存在相互影響，還提出一種像素選擇的后處理策略，得到視覺質量更高，更安全的二值隱寫圖像。本發明可用于信息安全特別是二值圖像秘密信息傳輸方面。

技術領域

本發明涉及數字取證、信息安全領域，更具體地，涉及一種基于擾動失真和像素選擇的二值圖像隱寫方法。

背景技術

隨著科技的不斷發展，數字取證和信息隱藏技術的不斷進步，輸入一張載體圖片，信息隱藏技術能夠在載體圖像中寫入秘密信息，并生成一張能夠用于公共信道傳輸的隱寫圖像，對于這方面的技術，需要先找到載體圖像的適合用于嵌入信息的像素點位置，在這部分像素點中通過隱寫技術嵌入秘密信息，得到的隱寫圖像能夠在公共信道中傳輸而不會被發現。二值圖像是只有“0”和“1”兩個值的圖像，與灰度圖像和彩色圖像不同，在二值圖像中進行信息隱藏需要通過翻轉像素點實現，這可能會導致明顯的視覺失真，因此必須通過擾動失真度量方法先找到圖像中適合嵌入信息的位置，在這部分位置翻轉像素點不會造成很明顯的視覺失真，其次，采用一種矩陣嵌入的方法來提高圖像的嵌入效率，最后得到潛入后的二值隱寫圖像。因此，得到一個視覺質量更好的，更不容易被檢測到的二值隱寫圖像非常重要。

在嵌入位置選擇方面，已經有了很多種非常好的選擇方法，例如基于圖像邊緣像素點的嵌入位置選擇方法，這些方法認為圖像邊緣像素點翻轉帶來的視覺失真影響更低，通過跟蹤圖像邊緣位置或者像素塊的連通性來到邊緣像素點，用這部分像素點進行信息嵌入，例如EAG[1],CPc[2]等，還有基于擾動失真度量的嵌入位置選擇方法，這部分方法通過度量每個像素點翻轉對圖像帶來的視覺失真或者安全性影響，得到每個像素點的翻轉分數，根據分數高低來嵌入信息，例如SHUFFLING[3],FDM[4]等。

以往的二值圖像隱寫方法大都不能找到非常理想的嵌入位置，導致生成的隱寫后的二值圖像在視覺上失真非常明顯，甚至能夠通過人眼察覺。在這種情況下，必須找到更好的擾動度量方法來衡量像素點翻轉帶來的擾動失真，同時，可以通過一些后處理的方法，得到視覺質量更高且更安全的二值隱寫圖像。

參考文獻：

[1]H.Cao and A.C.Kot,“On establishing edge adaptive grid for bilevelimage data hiding,”IEEE Trans.Inf.Forensics Security,vol.8,no.9,pp.1508–1518,Sep.2013.

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[3]M.Wu and B.Liu,“Data hiding in binary image for authentication andannotation,”IEEE Trans.Multimedia,vol.6,no.4,pp.528–538,Aug.2004.

[4]B.W.Feng,W.Lu and W.Sun,“Secure Binary Image Steganography Basedon Minimizing the Distortion on the Texture,”IEEE Trans.Commun,vol.50,no.8,pp:1227-1231.