[發明專利]基于相鄰像素預測模型的可逆信息隱藏方法

有效

• 申請號: 201910386918.7
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110162986B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 張顯全;李亞翔;俞春強;唐振軍;熊波
• 申請（專利權）人: 廣西賽聯信息科技股份有限公司
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

1.基于相鄰像素預測模型的可逆信息隱藏方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)建立相鄰像素預測模型，計算目標像素預測值

使用像素鄰域像素點建立預測模型，設目標像素為x₁，其預測值為對應的鄰域為應用x₁的相鄰像素為{x₂,x₄,x₅}對其進行預測，令：

確定權重β₀，β₁，β₂，β₃就能到得x₁的預測值

(2)應用相鄰像素確定預測模型參數

從x₁對應的鄰域中可知，x₂的相鄰像素為{x₁,x₃,x₄,x₅,x₆}，預測目標像素為x₁，因此將x₁去除，得到x₂的相鄰像素為{x₃,x₄,x₅,x₆}，同理x₄的相鄰像素{x₂,x₅,x₇,x₈}，x₅的相鄰像素{x₂,x₄,x₆,x₈,x₉}，應用這些相鄰像素建立如下方程組：

令：

F(β)＝||Xβ-y||²

其中

F(β)為范數方程，F(β)當取得最小值時，即可得到最優預測參數，即

β^*＝ar gmin{F(β)}；

(3)應用相鄰像素預測模型實現秘密信息的嵌入與提取。

2.根據權利要求1所述的基于相鄰像素預測模型的可逆信息隱藏方法，其特征在于：步驟(3)所述秘密信息的嵌入，具體步驟是：

設原始圖像大小為m×n,當前目標像素為x_i,j,其中i和j分別表示像素點的橫縱坐標，采用步驟1對x_i,j進行預測，得到預測值計算原始像素值與預測值的差值e_i,j，計算公式如下所示：

根據上述方法按從左到右，從上到下的順序計算所有預測差值，并對差值進行統計得到預測差值直方圖，記在直方圖中“0”值兩側的峰值點分別為T_l,T_r，設e，h(e)分別表示預測差值及其對應的統計數，計算峰值T_l,T_r的方法如下所示：

對直方圖中值小于T_l的預測差值和值大于T_r的預測差值進行平移得到隱藏空間，根據以下公式嵌入秘密信息：

其中s為1bit秘密信息，s∈{0，1}，令

根據上述公式計算載密像素；

按自左向右，由上到下的順序對所有像素進行遍歷，通過上述方法得到載密圖像，由于最后兩行和最后兩列像素無法構成3×3鄰域，因此這些區域像素保持不變，不嵌入秘密信息。

3.根據權利要求1所述的基于相鄰像素預測模型的可逆信息隱藏方法，其特征在于：步驟(3)所述秘密信息的提取和原始圖像恢復是嵌入過程的逆操作，通過逆向遍歷載密圖像；

由于最后兩行和最后兩列像素保持不變，因此可用于無損恢復圖像和提取秘密信息，使用步驟(1)依次預測遍歷像素，計算預測差值，通過峰值點參數T_l,T_r，來判斷恢復原始像素和提取秘密信息；

設當前載密圖像像素值為采用步驟(1)計算其預測值恢復原始像素值公式為：

提取秘密信息公式為：

通過上述公式能無損的恢復原始載體圖像，同時提取秘密信息。