[發明專利]一種高動態范圍圖像信息隱藏方法

有效

• 申請號: 201710885604.2
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107862646B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 蔣剛毅;白永強;郁梅;王揚
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;H04L9/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 周玨

1.一種高動態范圍圖像信息隱藏方法，其特征在于包括隱秘信息嵌入和隱秘信息提取兩部分；

所述的隱秘信息嵌入部分的具體過程為：

①_1、將待嵌入隱秘信息的OpenEXR格式的原始高動態范圍圖像記為I_org，其中，I_org的高度為R，I_org的寬度為C；

將用于嵌入的原始隱秘信息序列記為W，W中的每個信息的值為0至9中的一個整數；然后采用加密算法對W進行加密，得到加密后的隱秘信息序列，記為W_hide，并將加密算法作為秘鑰Key1；其中，W的長度等于R×C×3；

①_2、按照OpenEXR格式數值轉換公式，獲取I_org中的每個像素點的三個通道值，將I_org中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道值記為V_i(x,y)，其中，1≤x≤R，1≤y≤C，i的值為1或2或3，第1個通道值為R通道值，第2個通道值為G通道值，第3個通道值為B通道值，S_i(x,y)表示I_org中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道的1位符號位，E_i(x,y)表示I_org中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道的5位指數位，M_i(x,y)表示I_org中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道的10位小數位；

①_3、根據I_org中的每個像素點的每個通道值及對應的5位指數位，確定I_org中的每個像素點的每個通道值中待嵌入信息的有效位置，將I_org中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道值中待嵌入信息的有效位置記為ESB_i(x,y)；然后將I_org中的每個像素點的每個通道值中待嵌入信息的有效位置作為秘鑰Key2；

①_4、在I_org中的每個像素點的每個通道值中嵌入信息，在I_org中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道值V_i(x,y)中嵌入信息的具體過程為：

①_4a、將V_i(x,y)中待嵌入信息的第ESB_i(x,y)位有效位置的數值記為并且設定W_hide中當前用于嵌入的信息為W_hide中的第j個信息，記為D_hide(j)；其中，j的初始值為1，1≤j≤J，J表示W的長度，D_hide(j)∈[0,9]；

①_4b、判斷與D_hide(j)是否相等，如果兩者相等，則保持V_i(x,y)不變，至此完成了I_org中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道值的信息嵌入；如果兩者不相等，則對V_i(x,y)進行修正以完成I_org中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道值的信息嵌入，具體為：(1)令V_i,new(x,y)＝V_i(x,y)+N×SL_i(x,y)，然后執行步驟(2)；(2)根據V_i,new(x,y)，確定V_i,new(x,y)對應的5位指數位，記為E_i,new(x,y)；然后采用與步驟①_3相同的方式，根據V_i,new(x,y)及E_i,new(x,y)，確定V_i,new(x,y)中待嵌入信息的有效位置，記為ESB_i,new(x,y)；接著判斷V_i,new(x,y)中待嵌入信息的第ESB_i,new(x,y)位有效位置的數值與D_hide(j)是否相等，如果兩者相等，則令V_i(x,y)＝V_i,new(x,y)，至此完成了I_org中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道值的信息嵌入；如果兩者不相等，則執行步驟(3)；(3)令V_i,new(x,y)＝V_i(x,y)-N×SL_i(x,y)，然后執行步驟(4)；(4)根據V_i,new(x,y)，確定V_i,new(x,y)對應的5位指數位，記為E_i,new(x,y)；然后采用與步驟①_3相同的方式，根據V_i,new(x,y)及E_i,new(x,y)，確定V_i,new(x,y)中待嵌入信息的有效位置，記為ESB_i,new(x,y)；接著判斷V_i,new(x,y)中待嵌入信息的第ESB_i,new(x,y)位有效位置的數值與D_hide(j)是否相等，如果兩者相等，則令V_i(x,y)＝V_i,new(x,y)，至此完成了I_org中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道值的信息嵌入；如果兩者不相等，則執行步驟(5)；(5)令N＝N+1，然后返回步驟(1)繼續執行；其中，V_i,new(x,y)為引入的中間變量，N為整數，N的初始值為1，SL_i(x,y)為E_i(x,y)對應的步長，V_i(x,y)＝V_i,new(x,y)和N＝N+1中的“＝”為賦值符號；

①_5、按照OpenEXR格式數值轉換公式，對I_org中的每個像素點的每個嵌入有信息的通道值進行存儲，得到嵌入有隱秘信息的高動態范圍圖像；

所述的隱秘信息提取部分的具體過程為：

②_1、將嵌入有隱秘信息的高動態范圍圖像記為I_stego，其中，I_stego的高度為R，I_stego的寬度為C；

②_2、按照OpenEXR格式數值轉換公式，獲取I_stego中的每個像素點的三個嵌入有信息的通道值，將I_stego中坐標位置為(x,y)的像素點的嵌入有信息的第i個通道值記為V_i'(x,y)，其中，1≤x≤R，1≤y≤C，i的值為1或2或3，第1個通道值為R通道值，第2個通道值為G通道值，第3個通道值為B通道值，S_i'(x,y)表示I_stego中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道的1位符號位，E_i'(x,y)表示I_stego中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道的5位指數位，M_i'(x,y)表示I_stego中坐標位置為(x,y)的像素點的第i個通道的10位小數位；

②_3、根據秘鑰Key2，得到I_stego中的每個像素點的每個嵌入有信息的通道值中信息的嵌入位置，將V_i'(x,y)中信息的嵌入位置記為ESB_i'(x,y)；

②_4、從I_stego中的每個像素點的每個嵌入有信息的通道值中提取出信息，從V_i'(x,y)中提取出信息的具體過程為：將V_i'(x,y)中的第ESB_i'(x,y)位嵌入位置的數值記為然后將作為從V_i'(x,y)中提取出的信息，記為D_ex(u)；其中，u的初始值為1，u的步長為1，D_ex(u)∈[0,9]；

②_5、將從I_stego中的所有像素點的所有嵌入有信息的通道值中提取出的信息構成的序列記為W_ex；然后根據秘鑰Key1對W_ex進行解密，得到解密后的隱秘信息序列，記為W^*。