[發明專利]一種信息隱藏方法及裝置

有效

• 申請號: 201710579206.8
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107369186B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 王麗芳;劉麗;蔣澤軍;范剛龍;杜承烈;劉志強;褚偉;趙正偉;尤濤
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭永麗

本發明公開了一種信息隱藏方法及裝置，涉及圖像處理技術領域。用以解決現有技術中單一龜殼矩陣存在因N值增大而造成載秘圖像質量下降過快，且單一龜殼矩陣結構易泄露而引發安全問題。該方法包括：確定分類圖像塊在空矩陣內對應的N進制數值以及第一變量值，第二變量值和第三變量值；根據所述第一變量，所述第二變量和所述第三變量構建龜殼矩陣，將多個載秘圖像塊分為多個像素對，根據一個所述像素對生成長度為g(a×b)/4的二進制秘密比特流，從二進制秘密比特流中依此取出g個未被處理的比特序列轉換成待嵌入秘密數據；在兩個連續的像素對內依此嵌入兩個N進制數值，分別以兩個連續的像素對在龜殼矩陣中的定位值隱藏兩個N進制數值。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，更具體的涉及一種信息隱藏方法及裝置。

背景技術

計算機網絡和多媒體技術的迅猛發展，使得圖像、聲音、文本、視頻等多種媒體信息在網絡中快速傳輸。然而，網絡在提供信息共享，帶來便攜的同時也存在很多安全隱患。信息隱藏作為網絡信息安全的一項重要技術，已成為近些年來研究的熱點話題。信息隱藏是將秘密信息通過某種方式隱藏于另一公開載體的信息中，通過公開載體的傳輸來傳遞秘密信息，非法者不知道這個公開載體的信息中是否隱藏了秘密信息，即使知道也難以提取或去除隱藏的信息，從而確保了秘密信息的安全性。信息隱藏技術的研究在信息安全領域中具有重要的地位，它對于軍事、情報、國家安全方面有著重要意義。

2006年，Zhang等人提出了一種基于修正方向(英文為：Exploiting ModificationDirection，中文簡稱EMD)的信息隱藏算法，該算法能夠通過像素單元中一個像素的修改，將任意一個2n+1進制的秘密數據嵌入到n個載體像素中，從而獲得較大的隱藏容量以及較好的載秘圖像質量。之后，大量的基于EMD方案的研究成為了信息隱藏領域內研究的熱點。2010年，Kim等人改進了EMD信息隱藏方案，在獲得相同載秘圖像質量的情況下，大幅地提高了嵌入容量。2014年，Chang等人受到EMD方案的啟發，提出了一種基于龜殼矩陣的信息隱藏方案。這一方案充分地利用了全方向的修正，將一個8進制的秘密數據隱藏到一對像素中，不僅獲得了1.5bpp的嵌入容量，而且載秘圖像的視覺質量，即PSNR，達到了52dB左右。2016年，Liu等人改進了Chang等人的方案，在不降低載秘圖像質量的前提下，將嵌入容量提高到2bpp。雖然以上兩種方案在嵌入容量和載秘圖像質量方面均獲得了較好的性能，但是龜殼矩陣結構的單一也削弱了方案的安全性。因此，Liu和Wang擴展了龜殼矩陣結構，將原本單一的8進制龜殼矩陣結構擴展到N進制，并將其運用到信息隱藏中，進一步提高了方案的安全性。然而，在這一方案中，依然存在著2個方面的問題：(1)隨著龜殼矩陣結構的擴展，嵌入容量會不斷增加，但同時載秘圖像的質量會迅速下降；(2)雖然龜殼矩陣結構擴展到N進制，但是如果單一的N值被泄露，非法者能夠很容易地構建龜殼矩陣，從而提取載秘圖像中的秘密信息，因此，方案的安全性需要進一步改善。

發明內容

本發明實施例提供一種信息隱藏方法及裝置，用以解決現有技術中單一龜殼矩陣存在因N值增大而造成載秘圖像質量下降過快，且單一龜殼矩陣結構易泄露而引發安全問題。

本發明實施例提供一種信息隱藏方法，包括：

設置一個空矩陣，確定分類圖像塊在所述空矩陣內對應的N進制數值以及與所述N進制數值對應的第一變量值，第二變量值和第三變量值；根據所述第一變量，所述第二變量和所述第三變量構建龜殼矩陣，其中，所述空矩陣的第一列第一行元素為0，所述空矩陣中以所述第二變量和所述第三變量的依此為同一列相鄰元素之間的差值進行循環，且根據所述第一變量確定所述第三變量在一次所述循環中出現的次數；

將載秘圖像劃分為多個載秘圖像塊，將多個所述載秘圖像塊分為多個像素對，根據一個所述像素對生成長度為g(a×b)/4的二進制秘密比特流，從所述二進制秘密比特流中依此取出g個未被處理的比特序列，將所述比特序列轉換成具有兩個N進制數值的待嵌入秘密數據；其中，a×b為所述載秘圖像的大小，N為參數值；