自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法其步驟如下，輸入載體圖像，同時(shí)對(duì)載體圖像進(jìn)行分塊處理，并將待嵌入的秘密信息轉(zhuǎn)化為比特；對(duì)載體圖像分塊后的子塊的利用情況進(jìn)行判斷，子塊使用完時(shí)直接結(jié)束信息隱藏過程，相反則繼續(xù)對(duì)剩余的子塊進(jìn)行信息隱藏操作；選取載體圖像分塊后的第i塊子塊的中心元素，定為Ci，并以Ci為圓心，將該子塊旋參照Z×90°轉(zhuǎn)到指定的角度值，其中Z為旋轉(zhuǎn)參數(shù)；將轉(zhuǎn)化后的比特秘密信息嵌入到該子塊中，并將該子塊以Ci為圓心，反方向旋轉(zhuǎn)到起始位置；判斷秘密信息嵌入的情況進(jìn)行判斷，直至完成載密圖像的輸出，信息隱藏方法結(jié)束。該算法不僅有效提高了隱藏的容量,并且其算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、計(jì)算量小。
【專利說明】自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像隱藏領(lǐng)域，特別涉及一種自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002] 高容量是信息隱藏研宄的主要內(nèi)容之一。近年來，對(duì)自適應(yīng)嵌入的研宄已成為信 息隱藏領(lǐng)域研宄的又一熱點(diǎn)。圖像信息隱藏技術(shù)是通過設(shè)計(jì)的隱藏算法把秘密信息嵌入 在載體圖像（Coverimage)中，形成載密圖像（Stegoimage)?；跀?shù)字圖像的信息隱藏 技術(shù)可分為空域和變換域信息隱藏技術(shù)。一個(gè)好的圖像信息隱藏算法應(yīng)該包含較高的容量 (bpp)和好的圖像質(zhì)量。通常情況下，容量與圖像質(zhì)量是相互制約的。即，圖像容量越大，其 圖像的質(zhì)量就越差。如何既能夠提高容量，又能夠減小或者保持圖像的質(zhì)量，這也是信息隱 藏設(shè)計(jì)者必須所面臨的問題。針對(duì)高容量的信息隱藏，研宄者提出一些算法，取得一定成 果，但有待進(jìn)一步提高。其中的空域信息隱藏技術(shù)通常采用LSB替換法，算法簡(jiǎn)單、復(fù)雜度 低，是一種常用的信息隱藏技術(shù)，但其隱藏?cái)?shù)據(jù)量非常有限，抗干擾性較差。隨后學(xué)者提出 的數(shù)字水印方法（LDT)，進(jìn)一步提高了容量，基于直方圖的可逆信息隱藏方法（HMPD)，通過 修改直方圖來隱藏信息，利用直方圖和整數(shù)變化，提出的大容量可逆的水印方法（EGIT)，以 及自適應(yīng)的信息隱藏方法（ARW)，雖然進(jìn)一步提高隱藏的容量，而獲得較低的圖像失真，但 其容量和圖像質(zhì)量仍有待于提高；雖然LCIH方法提高了的數(shù)據(jù)嵌入容量和能夠獲得較好 的隱藏圖像質(zhì)量。但是，LCIH算法的嵌入數(shù)據(jù)的容量和穩(wěn)定性，還有待進(jìn)一步提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的是傳統(tǒng)方式的多種圖像隱藏方法在隱藏?cái)?shù)據(jù)量、圖象精確度和嵌 入數(shù)據(jù)穩(wěn)定性方面有缺陷的技術(shù)問題。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：提供一種自適應(yīng)高容量的圖 像信息隱藏的方法，該方法的實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0005] 步驟S1、輸入載體圖像，并對(duì)載體圖像進(jìn)行分塊處理；將待嵌入的秘密信息轉(zhuǎn)化 為比特；
[0006] 步驟S2、對(duì)載體圖像分塊后的子塊的利用情況進(jìn)行判斷，子塊使用完時(shí)直接結(jié)束 信息隱藏過程，并在子塊未使用完時(shí)進(jìn)行步驟S3;
[0007] 步驟S3、選取載體圖像分塊后的第i塊子塊的中心元素，定為Ci,并以(^為圓心， 將該子塊旋參照ZX90°轉(zhuǎn)到指定的角度值，其中Z為旋轉(zhuǎn)參數(shù)；
[0008] 步驟S4、將轉(zhuǎn)化后的比特秘密信息嵌入到步驟S3得到的轉(zhuǎn)動(dòng)后的子塊中，并將該 子塊以Ci為圓心，反方向旋轉(zhuǎn)到起始位置；
[0009] 步驟S5、判斷秘密信息嵌入是否完成，若完成則輸出載密圖像，信息隱藏方法結(jié) 束，否則返回步驟S2繼續(xù)執(zhí)行。
[0010] 較優(yōu)的，在上述技術(shù)方案中，對(duì)載體圖像進(jìn)行分塊處理具體為：按照iXf _ m」L沒_ 的比例分成mXη個(gè)子塊，其中MXN為載體圖像的像素大小。
[0011] 較優(yōu)的，在上述技術(shù)方案中，步驟S3中旋轉(zhuǎn)參數(shù)Z的計(jì)算公式為 ζ=Xfk，其中 表示取小于*的步驟S3中旋轉(zhuǎn)參數(shù)Z為奇數(shù)時(shí)，子塊以其中 LmJL?」 L」 心元素Ci為圓心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)ZX90° ;Z為偶數(shù)時(shí)，子塊以其中心元素Ci為圓心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)ZX90° 〇
[0012] 較優(yōu)的，在上述技術(shù)方案中，將轉(zhuǎn)化后的比特秘密信息嵌入到步驟S3得到的轉(zhuǎn)動(dòng) 后的子塊中，并將該子塊以Ci為圓心，反方向旋轉(zhuǎn)到起始位置具體為：
[0013] 步驟S41、計(jì)算第i塊中每個(gè)像素隱藏信息的量屯，其計(jì)算公式為：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法，其特征在于，該方法的實(shí)現(xiàn)步驟如下： 步驟S1、輸入載體圖像，并對(duì)所述載體圖像進(jìn)行分塊處理；將待嵌入的秘密信息轉(zhuǎn)化 為比特； 步驟S2、對(duì)所述載體圖像分塊后的子塊的利用情況進(jìn)行判斷，所述子塊使用完時(shí)直接 結(jié)束信息隱藏過程，并在所述子塊未使用完時(shí)進(jìn)行步驟S3 ; 步驟S3、選取所述載體圖像分塊后的第i塊子塊的中心元素，定為Q，并以(^為圓心， 將該子塊旋參照ZX90°轉(zhuǎn)到指定的角度值，其中Z為旋轉(zhuǎn)參數(shù)； 步驟S4、將轉(zhuǎn)化后的比特秘密信息嵌入到步驟S3得到的轉(zhuǎn)動(dòng)后的子塊中，并將該子塊 以Q為圓心，反方向旋轉(zhuǎn)到起始位置； 步驟S5、判斷所述秘密信息嵌入是否完成，若完成則輸出所述載密圖像，信息隱藏方法 結(jié)束，否則返回步驟S2繼續(xù)執(zhí)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法，其特征在于，所述對(duì)
2, 3, 4〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法，其特征在 于，步驟S3中旋轉(zhuǎn)參數(shù)Z為奇數(shù)時(shí)，所述子塊以其中心元素Q為圓心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)ZX90° ; Z為偶數(shù)時(shí)，所述子塊以其中心元素Q為圓心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)ZX90°。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法，其特征在于，所述將 轉(zhuǎn)化后的比特秘密信息嵌入到步驟S3得到的轉(zhuǎn)動(dòng)后的子塊中，并將該子塊以Q為圓心，反 方向旋轉(zhuǎn)到起始位置具體為： 步驟S41、計(jì)算第i塊中每個(gè)像素隱藏信息的量屯，其計(jì)算公式為：
其中，|*|表示對(duì)數(shù)*取絕對(duì)值，分別表示前后兩個(gè)相鄰子塊的中心元素， !_*」表示取小于*的最大整數(shù)，1 = 1，2, 3，…； 步驟S42、將嵌入第i塊中的第j個(gè)像素的二進(jìn)制秘密信息birij轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)nij，其 計(jì)算公式為：
其中，bj為平衡因子，j= 1，2,3,4, ...8。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法，其特征在于，步驟S41 中屯的確定具體為：在i= 1時(shí)，di= 1 ;在i>l時(shí)，根據(jù)步驟S41中的di得到最終di的修 正式如下：
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法，其特征在于，步驟S4 中秘密信息嵌入的公式如下：
其中，j= 1，2,3,4，...8。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)高容量的圖像信息隱藏的方法，其特征在于，還包括 秘密信息的提取算法，其步驟如下： 步驟S10、將所述載密圖像按照步驟S1中的方式進(jìn)行分塊，并計(jì)算其旋轉(zhuǎn)參數(shù)Z; 步驟S20、選取所述載密圖像分塊后的第i塊像素子塊，并選取其中心元素Sw，并根據(jù)ZX90°將該像素子塊旋轉(zhuǎn)到制定角度； 步驟S30、計(jì)算第j塊中每個(gè)像素隱藏信息的量屯，并根據(jù)Sai)、SQdPdi計(jì)算出1^_，最 終依據(jù)屯將將m」轉(zhuǎn)為成二進(jìn)制數(shù)bin」，其中，Sai)是第i塊中的第j個(gè)像素； 步驟S40、重復(fù)上述步驟S30,直到全部恢復(fù)秘密信息比特流，最終從比特流中恢復(fù)秘 密信息。
【文檔編號(hào)】G06T1/00GK104484851SQ201410812054
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】曾晟珂, 陳曉亮, 宋文, 胡節(jié), 杜亞軍, 黃澤霞, 夏梅宸, 趙成芳, 胡金蓉, 程旭文, 官登水, 方毅成, 饒偉, 王春, 張一唯, 王亮 申請(qǐng)人:西華大學(xué)