[發明專利]一種在低質量圖像壓縮數據中無損隱藏高質量圖像的方法

有效

• 申請號: 201710292706.3
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107018414B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 周詮;呼延烺;張釋如;回征;方海;李小軍;尚社;李正軍;禹旭敏
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04N19/154
• 分類號: H04N19/154;H04N19/167;H04N19/176
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種在低質量圖像壓縮數據中無損隱藏高質量圖像的方法，其特征在于步驟如下：

1)將原始圖像A0分成大小為K1*K2＝K的不重疊塊，每塊像素為X1,X2,…XK，其中R＝K1*K2*8/(K1*K2+2*8)≥r,r<8,R<8；M、N為正整數；r為要求的壓縮比，R為實際壓縮比，原始圖像A0的大小為M*N，8比特量化；

2)求取每個不重疊塊的平均值T,得到集合B，所述集合B由K個1比特值Bj組成,j＝1,2,…K；每個不重疊塊得到LHB三數值的集合，共16+K1*K2比特；所述確定集合B的具體方法為：若Xj≥T,則Bj＝1，否則Bj＝0；計算獲得Bj＝0時對應的所有Xj的平均值L，計算獲得Bj＝1時對應的所有Xj的平均值H，每個不重疊塊得到L H B三數值的集合，共16+K1*K2比特；

3)對原始圖像A0中每個不重疊塊，進行步驟2)的操作，完成壓縮，壓縮比為R；

4)把待隱藏秘密信息Q比特分組，每組為S、P和W，S＝S1，S2，…Sd，P＝P1，P2，…Pd，其中Sj、Pj和W取值為0或1，d取值為1，2，3，4，5，6，7，8中的任意一個值，每塊秘密信息總比特數為2d+1；

5)用S替代L的低d位，得到L1，用P替代H的低d位，得到H1；當信息W＝0,判斷L1-H1的絕對值，若該絕對值大于2^d-1,則傳輸數據格式為L1 H1 B，此時該格式藏有信息W＝0；若該絕對值小于等于2^d-1,則傳輸數據格式仍為L1 H1 B，此時該格式不藏有信息W；當信息W＝1,判斷L1-H1的絕對值，若該絕對值大于2^d-1,則傳輸數據格式改為H1 L1 B，此時該格式藏有信息W＝1；若該絕對值小于等于2^d-1,則傳輸數據格式仍為L1 H1 B，此時該格式不藏有信息W；

6)接收端接收數據，取出秘密信息并判斷數據格式；具體過程為：設接收端收到的數據為U,V,B,判斷U-V的絕對值：若該絕對值大于2^d-1，且U<V,則推斷數據格式為L1 H1 B，取出L1的低d位，得到S＝S1，S2，…Sd，取出H1的低d位，得到P＝P1，P2，…Pd，同時得到信息W＝0；若該絕對值大于2^d-1，且U>V,則推斷數據格式為H1 L1 B，取出L1的低d位，得到S＝S1，S2，…Sd，取出H1的低d位，得到P＝P1，P2，…Pd，同時得到信息W＝1；若該絕對值小于等于2^d-1，則推斷數據格式為L1 H1 B，取出L1的低d位，得到S＝S1，S2，…Sd，取出H1的低d位，得到P＝P1，P2，…Pd，此時不能得到信息W；

7)根據秘密信息的來源進行恢復；把數據按順序L1 H1 B排列；如果B中Bj＝0,則Xj＝L1；如果B中Bj＝1，則Xj＝H1，得到每一個不重疊塊的恢復圖像，從而得到原始圖像A0的恢復圖像A1。

2.根據權利要求1所述的一種在低質量圖像壓縮數據中無損隱藏高質量圖像的方法，其特征在于：步驟4)中d的確定方法為：

若用戶希望優先保證原始圖像BTC壓縮的圖像質量，則取d＝1,2,3,4；

若用戶希望優先保證原始圖像較大的感興趣區域質量，則取d＝5,6,7,8。

3.根據權利要求1所述的一種在低質量圖像壓縮數據中無損隱藏高質量圖像的方法，其特征在于：步驟4)中秘密信息S、P、W的確定方法為：

對原始圖像A0的感興趣區域F進行劃分，得到一個大小為K3*K4的矩形區域，坐標點為(a1,b1)(a1,b2)(a2,b1)(a2,b2)，把區域F中的像素值構成秘密信息S和P，四個坐標值8個數共64比特作為64個秘密信息W，其中S、P、W的總比特數Q1＝K3*K4*8+64，滿足：Q1≤(2d+1)*(M*N)/(K1*K2)。

4.根據權利要求1所述的一種在低質量圖像壓縮數據中無損隱藏高質量圖像的方法，其特征在于：步驟4)中秘密信息S、P、W的確定方法為：對原始圖像A0進行正常的壓縮，壓縮后的數據字節構成秘密信息SPW，SPW的總比特數Q2滿足：Q2<＝(2d+1)*(M*N)/(K1*K2)。