[發明專利]一種基于補碼標記與位圖嵌入的密文域可逆信息隱藏方法

有效

• 申請號: 202011179903.2
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112311954B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 袁理鋒;王瑞;王秋華;任一支;吳國華;汪云路
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32;G06F21/60
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種基于補碼標記與位圖嵌入的密文域可逆信息隱藏方法，其特征在于，包括步驟：

S1.圖像擁有者對原始圖像進行預測誤差檢測，得到像素的預測誤差，并判斷像素的預測誤差是否可用選定位數的二進制補碼表示，若是，則生成誤差對應的二進制補碼；若否，則將像素的位置記錄于位圖中；然后，通過補碼標記以及位圖嵌入的方法在原始圖像中擴展出數據嵌入空間，得到標記圖像；最后，對標記圖像進行圖像加密操作得到密文標記圖像；

S2.數據隱藏者接收密文標記圖像，提取圖像中的嵌入參數，并根據參數向數據嵌入空間藏入秘密數據，得到載密密文圖像；

S3.接收者接收載密密文圖像，并根據自身擁有的不同密鑰恢復秘密數據或者重建原始圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于補碼標記與位圖嵌入的密文域可逆信息隱藏方法，其特征在于，所述步驟S1中對原始圖像進行預測誤差檢測，具體為：

圖像擁有者根據像素預測算法，計算原始圖像除第一行與第一列參考像素外的其他像素原值p(i’,j’)的預測值px(i’,j’)，其中，第一行參考像素的i’為0，第一列參考像素的j’為0；然后，通過像素原值p(i’,j’)和預測值px(i’,j’)計算像素的預測誤差d(i’,j’)；由于參考像素不需預測誤差，因此其預測誤差記為0；

計算像素的預測誤差d(i’,j’)表示為：

d(i’,j’)＝px(i’,j’)-p(i’,j’),1≤i’x,1≤j’y

其中，x×y表示原始圖像的大小。

3.根據權利要求2所述的一種基于補碼標記與位圖嵌入的密文域可逆信息隱藏方法，其特征在于，所述步驟S1中生成預測誤差對應的二進制補碼具體為：

設置二進制補碼參數α，1≤α≤7，并得到α位二進制補碼集合C_α和補碼集合C_α能表示的有符號數的區間[d-,d+]記作為D_α，其中d-,d+表示最小和最大的有符號數；根據D_α將除參考像素外的像素分為兩類：G₁表示預測誤差d(i,j)屬于D_α的像素；G₂表示預測誤差d(i,j)超出區間[d-,d+]的像素。

4.根據權利要求3所述的一種基于補碼標記與位圖嵌入的密文域可逆信息隱藏方法，其特征在于，所述步驟S1中將該像素的位置記錄于位圖中，其中位圖的生成方式具體為：生成一個大小為x×y，初始值m(i,j)全為0的位圖M，0≤ix,0≤jy；采用從左到右、從上到下的方式掃描原始圖像，對于第i行第j列的像素，若像素屬于G₂，則將m(i,j)設置為1。

5.根據權利要求4所述的一種基于補碼標記與位圖嵌入的密文域可逆信息隱藏方法，其特征在于，所述步驟S1中補碼標記具體為：

采用從上到下、從左到右的方式逐個讀取原始圖像中除參考像素外的像素，若像素屬于G₁，則將像素的預測誤差轉換為α位二進制補碼，再通過最低有效位替代的方式將二進制補碼寫入到像素中；若讀取到的像素屬于G₂，則保持讀取的像素不變；最后，得到標記圖像I_c。