[發(fā)明專利]一種基于預測誤差的可逆數(shù)據(jù)隱藏方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011154309.8
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112333348B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 李帥;李宏圖;胡亮;孫成宇;遲令;李拓航
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權代理有限公司 11385
• 代理人: 王月松

本發(fā)明涉及一種基于預測誤差的可逆數(shù)據(jù)隱藏方法及系統(tǒng)，所述方法包括：對圖像進行分區(qū)，得到陰影部分和空白部分；對所述陰影部分進行第一層嵌入處理；對所述空白部分進行多層嵌入處理；提取所述多層嵌入處理后的空白部分的最外層信息；提取所述第一層嵌入處理后的陰影部分的信息。本發(fā)明中的上述方法能夠有效解決大容量數(shù)據(jù)嵌入的時候圖像失真的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及圖像加密領域，特別是涉及一種基于預測誤差的可逆數(shù)據(jù)隱藏方法及系統(tǒng)。

背景技術

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，信息在傳輸過程中也帶來了種種的信息安全問題，隱寫術是關于信息隱藏，即，不讓計劃的接收者之外的任何人知道信息的傳遞事件(而不只是信息的內(nèi)容)的一門技巧與科學。其中，可逆數(shù)據(jù)隱藏方法不僅實現(xiàn)了隱秘地將數(shù)據(jù)隱藏到數(shù)字圖像中，并且原始圖像嵌入數(shù)據(jù)被提取出后，可以完全恢復?？赡鏀?shù)據(jù)隱藏因其可逆的特性有著諸多的應用場景，對保真度要求較高的場合，是理想的選擇，例如：軍事機密、法律認證以及遠程醫(yī)療等?？赡鏀?shù)據(jù)隱藏的方法中，其中基于預測誤差的方法具有較好的性能體現(xiàn)。

當然現(xiàn)有的基于預測誤差的可逆數(shù)據(jù)隱藏技術也存在許多缺陷。目前的可逆數(shù)據(jù)隱藏算法存在以下缺陷：(1)較大的嵌入容量，會使圖像失真變大。(2)算法復雜，時間復雜度高。(3)隱藏算法的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于預測誤差的可逆數(shù)據(jù)隱藏方法及系統(tǒng)，有效解決大容量數(shù)據(jù)嵌入的時候圖像失真的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種基于預測誤差的可逆數(shù)據(jù)隱藏方法，所述方法包括：

對圖像進行分區(qū)，得到陰影部分和空白部分；

對所述陰影部分進行第一層嵌入處理；

對所述空白部分進行多層嵌入處理；

提取所述多層嵌入處理后的空白部分的最外層信息；

提取所述第一層嵌入處理后的陰影部分的信息。

可選的，所述對圖像進行分區(qū)具體包括：

對所述圖像由左至右由上至下進行掃描，得到圖像的原始像素序列{c₁,c₂,…,c_n}；

將所述原始像素序列進行分區(qū)，得到空白部分{a₁,a₂,…,a_n}和陰影部分{x₁,x₂,…,x_n}。

可選的，對所述陰影部分進行第一層嵌入處理具體包括：

以所述陰影部分的周邊像素對中心像素進行預測，得到第一層加密預測值；所述陰影部分像素的第一行、第一列、最后一行以及最后一列都不進行預測；

具體采用以下公式：

其中，公式(1)表示通過周邊像素對中心像素進行預測，其中，i,j分別表示當前像素所在位置的行和列，{a1,a2,…,an}在第一層嵌入中均為原始像素值，為一維的預測值序列，預測值為整數(shù)；

計算當前像素的原始像素值與所述第一層加密預測值的差值，得到第一預測誤差值序列(e1,…,en)，具體采用以下公式：

其中，Xi表示當前像素的原始像素值，表示第一層加密預測值；

計算所述第一預測誤差值序列中每一個值的頻率，生成第一預測誤差直方圖；

獲取附加信息；所述附加信息包括：秘密信息長度和壓縮的位置圖大小；

將所述附加信息嵌入到原始圖像像素的第一行；