[發(fā)明專利]基于最小二乘法的高動(dòng)態(tài)范圍圖像隱密像素比率估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910232117.5
• 申請(qǐng)日: 2019-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN110136074B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚磊;楊春芳;劉粉林;羅向陽;齊保軍;鞏道福;李震宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T1/00;H04N1/44
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 陳勇

本發(fā)明公開一種基于最小二乘法的高動(dòng)態(tài)范圍圖像隱密像素比率估計(jì)方法，包括：根據(jù)隱寫后不同同態(tài)值的像素的各同態(tài)索引出現(xiàn)的概率及載密HDR圖像中不同同態(tài)值的像素?cái)?shù)目，得出待檢測(cè)圖像在不同同態(tài)值不同同態(tài)索引下的像素?cái)?shù)目期望值；將不同同態(tài)值不同同態(tài)索引下的像素?cái)?shù)目的期望值與真實(shí)值進(jìn)行比較得出多個(gè)偏差；將偏差的平方和作為最小二乘估計(jì)的目標(biāo)函數(shù)；對(duì)目標(biāo)函數(shù)求最小值，并將最小值對(duì)應(yīng)的p值作為隱密像素比率的估計(jì)；根據(jù)隱寫算法各同態(tài)值的像素的可嵌入比特?cái)?shù)、待檢測(cè)HDR圖像各同態(tài)值的像素?cái)?shù)目及隱密像素比率的估計(jì)，得出嵌入消息長度的估計(jì)。本發(fā)明對(duì)基于同態(tài)表示的HDR圖像隱寫算法的隱密像素比率和嵌入消息長度具有較高的估計(jì)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像隱寫分析技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于最小二乘法的高動(dòng)態(tài)范圍圖像隱密像素比率估計(jì)方法。

背景技術(shù)

信息隱藏是指將秘密消息嵌入圖像、文本、音頻或視頻等數(shù)字媒體中，但不改變載體的感官質(zhì)量，然后通過公開信道進(jìn)行傳輸，從而實(shí)現(xiàn)隱蔽通信的一種技術(shù)。數(shù)字圖像因其應(yīng)用廣泛、冗余豐富、處理方便等特點(diǎn)成為廣泛使用的載體類型之一。根據(jù)像素動(dòng)態(tài)范圍，即像素亮度的最大值和最小值的比值，可將圖像分為低動(dòng)態(tài)范圍(Low Dynamic Range,LDR)圖像和高動(dòng)態(tài)范圍(High Dynamic Range,HDR)圖像。

與LDR圖像相比，HDR圖像色彩更豐富，層次感更強(qiáng)，能夠記錄實(shí)際場(chǎng)景中更絢麗的顏色和更細(xì)微的細(xì)節(jié)，達(dá)到更接近現(xiàn)實(shí)的光影效果。近年來，隨著技術(shù)的進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展的需要，HDR圖像得到了越來越多的關(guān)注，在攝影錄像、電影特效、視頻監(jiān)控、衛(wèi)星氣象、醫(yī)學(xué)診斷、軍事應(yīng)用等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。根據(jù)信息嵌入后載體圖像是否可恢復(fù)，現(xiàn)有的以HDR圖像為載體的隱寫主要可分為兩類：有損HDR圖像隱寫和無損HDR圖像隱寫。

有損HDR圖像隱寫，又被稱為不可逆HDR圖像隱寫。此類隱寫嵌入信息后，提取者雖然能夠正確提取秘密信息，但無法完全正確地恢復(fù)載體圖像。2009年，Cheng和Wang(ChengY M,Wang C M.A Novel Approach to Steganography in High-Dynamic-Range Images[J].IEEE MultiMedia,2009,16(3):70-80)提出了第一個(gè)HDR圖像隱寫算法，即有損HDR圖像隱寫。在隱寫嵌入過程中，該算法采用了two-sided方法和L-sided方法，能夠得到較高的適應(yīng)性和嵌入容量。每個(gè)像素嵌入的比特?cái)?shù)量由相鄰像素值之間的加權(quán)相關(guān)性確定。2017年，Lin等人(Lin Y T,Wang C M,Chen W S,et al.A novel data hiding algorithm forhigh dynamic range images[J].IEEE Transactions on Multimedia,2017,19(1):196-211)提出了一種新的針對(duì)OpenEXR格式HDR圖像的隱寫算法。該算法使用比特反轉(zhuǎn)嵌入策略和比特編碼與分解方案，將秘密消息嵌入每個(gè)像素的10比特尾數(shù)字段中，同時(shí)保持1比特符號(hào)和5比特指數(shù)字段不變。該算法能夠在最小化像素失真的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)較高的嵌入容量。