[發(fā)明專利]一種位平面壓縮的加密圖像可逆信息隱藏方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110649080.3
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113382128B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 許舒穎;張靖群;張真誠;朱偉康;俞俊
• 申請（專利權）人: 紹興聚量數(shù)據(jù)技術有限公司
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發(fā)明提出了一種位平面壓縮的加密圖像可逆信息隱藏方法。對于圖像擁有者，首先，對原始圖像實施中值邊緣檢測預測以獲得預測誤差；其次，利用自適應選擇方法計算位平面壓縮空間；然后，選擇可用的位平面進行自適應可變長塊編碼對圖像塊進行編碼；最后，生成加密連接信息流并發(fā)送給信息隱藏者。對于信息隱藏者，其用隱藏秘鑰加密秘密信息并將秘密信息嵌入到所騰出的冗余空間以獲得含秘圖像。對于接收者，若其擁有加密秘鑰，可以通過解密獲取原始圖像；若其擁有隱藏秘鑰，則可以用來解密并獲取秘密信息；若其同時含有兩種秘鑰，則可以同時解密原始圖像和秘密信息。與其他現(xiàn)有的相關工作比較，本發(fā)明提出的方案在嵌入容量具有較為優(yōu)越的性能。

技術領域

本發(fā)明屬于信息安全之圖像內(nèi)容安全領域，具體涉及一種自適應位平面壓縮的加密圖像的可逆信息隱藏方法。

背景技術

正在全球展開的信息和信息技術革命，正以前所未有的方式對社會變革的方向起著決定作用，其結果必定導致信息社會在全球的實現(xiàn)。首先，在生產(chǎn)活動的范圍廣泛的工作過程中，引入了信息處理技術，從而使這些部門的自動化達到一個新的水平；其次，電訊與計算機系統(tǒng)合而為一，可以在幾秒鐘內(nèi)將信息傳遞到全世界的任何地方，從而使人類活動各方面表現(xiàn)出信息活動的特征；最后，信息和信息機器成了一切活動的積極參與者，甚至參與了人類的知覺活動、概念活動和原動性活動。然而，人們在信息變革時代網(wǎng)絡病毒、特洛伊木馬和非法組織都對信息的安全構成了嚴重的威脅。因此，信息在傳輸過程中的安全性變得尤為重要。

信息隱藏是信息安全研究領域與密碼技術緊密相關的一大分支，將秘密信息隱藏到看上去普通的信息(如數(shù)字圖像)中進行傳送，能夠有效防止信息泄露。基于數(shù)字圖像的信息隱藏技術通過略微的修改原始圖像的像素值來將信息藏入圖像載體，而未經(jīng)授權的第三方無法察覺圖像變化。雖然，經(jīng)過信息隱藏的載體圖像相較于原始圖像會有一定程度的失真，但是人的肉眼還是無法輕易發(fā)現(xiàn)，能夠有效避免吸引非法竊取者的注意。而可逆信息隱藏作為信息隱藏的重要分支被廣泛應用在軍事、醫(yī)療領域。而加密圖像的可逆信息隱藏技術為了解決了原始圖像暴露的問題，在嵌入秘密信息之前先對原始圖像進行加密，進一步對原始圖像進行了保護。

為了在保持加密圖像安全的情況下，提高加密圖像攜帶秘密信息的能力。本發(fā)明提出了一種位平面壓縮的加密圖像可逆信息隱藏方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種位平面壓縮的加密圖像可逆信息隱藏方法。對于圖像擁有者，首先，對原始圖像實施中值邊緣檢測預測以獲得預測誤差；其次，利用自適應選擇方法計算位平面壓縮空間；然后，選擇可用的位平面進行自適應可變長塊編碼對圖像塊進行編碼；最后，生成加密連接信息流并發(fā)送給信息隱藏者。對于信息隱藏者，其用隱藏秘鑰加密秘密信息并將秘密信息嵌入到所騰出的冗余空間以獲得含秘圖像。對于接收者，若其擁有加密秘鑰，可以通過解密獲取原始圖像；若其擁有隱藏秘鑰，則可以用來解密并獲取秘密信息；若其同時含有兩種秘鑰，則可以同時解密原始圖像和秘密信息。與其他現(xiàn)有的相關工作比較，本發(fā)明提出的方案在嵌入容量具有較為優(yōu)越的性能。

本發(fā)明的技術方案步驟如下：

一種位平面壓縮的加密圖像可逆信息隱藏方法，用于在圖像擁有者、信息隱藏者及接收者之間進行秘密通訊，其具體步驟如下：

S1：圖像擁有者使用中值邊緣檢測預測對原始圖像進行預測以獲得預測誤差；

S2：圖像擁有者使用自適應的可變長塊編碼方法計算預測誤差的所有位平面壓縮空間；

S3：根據(jù)各個位平面的壓縮空間進行位平面自適應壓縮，并獲得信息流；

S4：根據(jù)加密秘鑰，對信息流進行加密，并將加密信息流發(fā)送給信息隱藏者；

S5：信息隱藏者將加密信息嵌入到可嵌入空間中，以獲得含秘加密圖像并發(fā)送給接收者；

S6：接收者從收到的含秘加密圖像中提取秘密信息和恢復原始圖像。