本發(fā)明涉及圖像隱寫領(lǐng)域，特別是涉及一種雙圖像的基于塊的圖像處理方法、裝置及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、信息安全是指保護信息和信息系統(tǒng)免受未經(jīng)授權(quán)的訪問、使用、披露、破壞、修改或銷毀的過程。信息隱藏則是這一保護過程中的一個關(guān)鍵技術(shù)手段。信息隱藏旨在將信息嵌入到數(shù)字媒體中，如圖像、音頻、視頻等，以便只有授權(quán)的用戶才能訪問或提取這些信息。這種技術(shù)在版權(quán)保護、內(nèi)容認證、數(shù)據(jù)保密和多媒體安全等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。信息隱藏技術(shù)自20世紀后期迅速發(fā)展，主要分為可逆信息隱藏和不可逆信息隱藏兩種類型。傳統(tǒng)的信息隱藏方法通過在宿主文件中嵌入秘密信息來實現(xiàn)，但這往往以犧牲宿主文件的完整性和可恢復(fù)性為代價。近年來，可逆信息隱藏技術(shù)(reversible?data?hiding,rdh)因其能夠無損地嵌入和恢復(fù)信息而受到廣泛關(guān)注。

2、可逆信息隱藏技術(shù)是一種數(shù)據(jù)隱藏方法，它能夠在不破壞原始載體(如圖像、音頻或視頻)質(zhì)量的前提下，將秘密信息嵌入到載體中，并在提取信息后能夠完全恢復(fù)原始載體。這種技術(shù)在信息安全領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值，尤其是在版權(quán)保護、數(shù)據(jù)安全、隱私保護等方面。可逆信息隱藏技術(shù)的核心在于“無損”和“可逆”。無損意味著嵌入信息的過程不會對原始載體造成任何質(zhì)量上的損失；可逆則意味著可以在不留下任何痕跡的情況下，從載體中提取出隱藏的信息，并恢復(fù)原始載體?？赡嫘畔㈦[藏算法的目標(biāo)是在保持圖像質(zhì)量的同時，盡可能多地嵌入秘密信息。

3、在可逆信息隱藏技術(shù)中，基于插值的算法因其能夠提供較高的數(shù)據(jù)隱藏容量而受到關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的基于插值的算法存在兩個主要問題：1、它們不是真正的可逆，2、對載體圖像引入較高的失真。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目擬提供一種雙圖像的基于塊的圖像處理方法，其至少能解決傳統(tǒng)的基于插值的可逆信息隱藏算法存在的一種問題。其具體包括，圖像隱寫步驟：

2、對原載體圖像進行復(fù)制成第一載體圖像和第二載體圖像；

3、其中，第一載體圖像通過如下步驟進行圖像隱寫：對第一載體圖像分塊，將其分為至少一個第一參考像素塊和至少一個第一非參考像素塊；其中，每一第一參考像素塊中包含若干個第一像素點，每一第一非參考像素塊中包含若干個第一非參考像素點；分別將每一第一參考像素塊的第一像素點的像素值求和平均得到每一第一參考像素塊的第一像素平均值；將每一第一參考像素塊中的第一像素平均值與其相鄰的第一非參考像素塊的每一第一非參考像素點的像素值求差并求絕對值，得到每一第一非參考像素點與對應(yīng)第一像素平均值的絕對差值；當(dāng)該絕對差值小于一預(yù)設(shè)閾值時，將該第一非參考像素點標(biāo)記為第一可嵌入點，并計算該第一可嵌入點的可嵌入秘密信息位數(shù)；根據(jù)每一第一可嵌入點的可嵌入秘密信息位數(shù)從待嵌入秘密信息中截取對應(yīng)位數(shù)的秘密信息，并將該秘密信息嵌入至對應(yīng)的第一可嵌入點，所有第一可嵌入點嵌入秘密信息后得到第一載密圖像；

4、第二載體圖像通過如下步驟進行圖像隱寫：對第二載體圖像分塊，將其分為至少一個第二參考像素塊和至少一個第二非參考像素塊；其中，每一第二參考像素塊中包含若干個第二像素點，每一第二非參考像素塊中包含若干個第二非參考像素點；且第二參考像素塊與第一非參考像素塊的位置對應(yīng)，第二非參考像素塊與第一參考像素塊的位置對應(yīng)；分別將每一第二參考像素塊的第二像素點的像素值求和平均得到每一第二參考像素塊的第二像素平均值；將每一第二參考像素塊中的第二像素平均值與其相鄰的第二非參考像素塊的每一第二非參考像素點的像素值求差并求絕對值，得到每一第二非參考像素點與對應(yīng)第二像素平均值的絕對差值；當(dāng)該絕對差值小于一預(yù)設(shè)閾值時，將該第二非參考像素點標(biāo)記為第二可嵌入點，并計算該第二可嵌入點的可嵌入秘密信息位數(shù)；根據(jù)每一第二可嵌入點的可嵌入秘密信息位數(shù)從待嵌入秘密信息中截取對應(yīng)位數(shù)的秘密信息，并將該秘密信息嵌入至對應(yīng)的第二可嵌入點，所有第二可嵌入點嵌入秘密信息后得到第二載密圖像。

5、通過將原載體圖像復(fù)制成兩個與原圖像一樣的兩個載體圖像，將每一載體圖像分為若干個參考像素塊和非參考像素塊，每一像素塊包括若干個像素點，且兩個載體圖像之間的參考像素塊與另一個載體圖像的非參考像素塊位置對應(yīng)，通過計算每一非參考像素塊中的每一像素點與其相鄰參考像素塊的像素平均值的絕對差值，來判斷該像素是否能嵌入秘密信息，并根據(jù)絕對差值的計算出這個像素可以嵌入的秘密信息位數(shù)，按位數(shù)讀取秘密信息素完成嵌入，避免了大多數(shù)基于插值算法采用的降采樣和擴展步驟，使得原載體圖像和秘密信息都可以完整地恢復(fù)出來，由此得以實現(xiàn)真正的可逆。

6、進一步地，通過如下公式計算每一可嵌入點的嵌入秘密信息位數(shù)

7、

8、其中為對應(yīng)可嵌入點的絕對差值。

9、進一步地，在任一可嵌入點嵌入秘密信息前，還通過如下公式對對應(yīng)可嵌入點的像素值進行處理：

10、

11、其中為對應(yīng)可嵌入點的可嵌入秘密信息位數(shù)。

12、進一步地，將該秘密信息嵌入至對應(yīng)的第一可嵌入點，和/或，將該秘密信息嵌入至對應(yīng)的第二可嵌入點，具體包括：

13、將截取到的秘密信息轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的十進制數(shù)，再將所述十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)，將二進制數(shù)與對應(yīng)的第一可嵌入點，和/或，第二可嵌入點。

14、進一步地，將所述十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)的具體公式為：

15、

16、其中為需要轉(zhuǎn)化的十進制數(shù)。

17、通過這種轉(zhuǎn)換方式，按位數(shù)讀取秘密信息轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)后，通過奇偶判斷將原本像素值變化范圍[0-(2n-1)]變?yōu)閇-2n-1-2n-1-1]，這樣嵌入后，對嵌入點的像素改變小，對圖像質(zhì)量有很大的提升，極大的提升了圖像隱寫的隱秘性。

18、進一步地，還包括圖像恢復(fù)步驟：

19、分別對所述第一載密圖像以第一載體圖像的分塊方式提取所有的第一參考像素塊，對所述第二載密圖像以第二載體圖像的分塊方式提取所有的第二參考像素塊，根據(jù)提取到的第一參考像素塊和第二參考像素塊，得到原載體圖像；

20、對原載體圖像以第一載體圖像的分塊方式進行分塊處理，并以第一載體圖像的隱寫步驟對該原載體圖像進行處理，直至完成防溢出處理，隨后將第一載體圖像與經(jīng)處理后的原載體圖像相減得到第一載密圖像中嵌入的多個第一秘密信息；

21、對原載體圖像以第二載體圖像的分塊方式進行分塊處理，并以第二載體圖像的隱寫步驟對該原載體圖像進行處理，直至完成防溢出處理，隨后將第二載體圖像與經(jīng)處理后的原載體圖像相減得到第二載密圖像中嵌入的多個第二秘密信息；

22、分別將每一第一秘密信息和每一第二秘密信息轉(zhuǎn)化為對應(yīng)十進制數(shù)，再將每一十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的二進制數(shù)；將所有二進制數(shù)依序拼接，得到完整的秘密信息。

23、另一方面，基于上述任一項所述的雙圖像的基于塊的圖像處理方法，本發(fā)明還提供一種雙圖像的基于塊的圖像處理裝置，包括圖像隱寫單元，其包括圖像復(fù)制模塊，第一圖像隱寫模塊、第二圖像隱寫模塊；

24、其中圖像復(fù)制模塊用于對原載體圖像進行復(fù)制成第一載體圖像和第二載體圖像；

25、第一圖像隱寫模塊包括：第一分塊子模塊，用于對第一載體圖像分塊，將其分為至少一個第一參考像素塊和至少一個第一非參考像素塊；其中，每一第一參考像素塊中包含若干個第一像素點，每一第一非參考像素塊中包含若干個第一非參考像素點；

26、第一像素平均值計算子模塊，用于分別將每一第一參考像素塊的第一像素點的像素值求和平均得到每一第一參考像素塊的第一像素平均值；

27、第一絕對差值計算子模塊，用于將每一第一參考像素塊中的第一像素平均值與其相鄰的第一非參考像素塊的每一第一非參考像素點的像素值求差并求絕對值，得到每一第一非參考像素點與對應(yīng)第一像素平均值的絕對差值；

28、第一可嵌入點計算子模塊，用于當(dāng)該絕對差值小于一預(yù)設(shè)閾值時，將該第一非參考像素點標(biāo)記為第一可嵌入點，并計算該第一可嵌入點的可嵌入秘密信息位數(shù)；

29、第一圖像載密子模塊，用于根據(jù)每一第一可嵌入點的可嵌入秘密信息位數(shù)從待嵌入秘密信息中截取對應(yīng)位數(shù)的秘密信息，并將該秘密信息嵌入至對應(yīng)的第一可嵌入點，所有第一可嵌入點嵌入秘密信息后得到第一載密圖像；

30、第二圖像隱寫模塊包括：第二分塊子模塊，用于對第二載體圖像分塊，將其分為至少一個第二參考像素塊和至少一個第二非參考像素塊；其中，每一第二參考像素塊中包含若干個第二像素點，每一第二非參考像素塊中包含若干個第二非參考像素點；第二參考像素塊與第一非參考像素塊的位置對應(yīng)，第二非參考像素塊與第一參考像素塊的位置對應(yīng)；

31、第二像素絕對差值計算模塊，用于分別將每一第二參考像素塊的第二像素點的像素值求和平均得到每一第二參考像素塊的第二像素平均值；

32、第二絕對差值計算子模塊，用于將每一第二參考像素塊中的第二像素平均值與其相鄰的第二非參考像素塊的每一第二非參考像素點的像素值求差并求絕對值，得到每一第二非參考像素點與對應(yīng)第二像素平均值的絕對差值；

33、第二可嵌入點計算子模塊，用于當(dāng)該絕對差值小于一預(yù)設(shè)閾值時，將該第二非參考像素點標(biāo)記為第二可嵌入點，并計算該第二可嵌入點的可嵌入秘密信息位數(shù)；

34、第二圖像載密子模塊，用于根據(jù)每一第二可嵌入點的可嵌入秘密信息位數(shù)從待嵌入秘密信息中截取對應(yīng)位數(shù)的秘密信息，并將該秘密信息嵌入至對應(yīng)的第二可嵌入點，所有第二可嵌入點嵌入秘密信息后得到第二載密圖像。

35、進一步地，還包括圖像恢復(fù)單元，其包括：

36、原載體圖像恢復(fù)模塊，用于分別對所述第一載密圖像以第一載體圖像的分塊方式提取所有的第一參考像素塊，對所述第二載密圖像以第二載體圖像的分塊方式提取所有的第二參考像素塊，根據(jù)提取到的第一參考像素塊和第二參考像素塊，得到原載體圖像；

37、第一信息提取模塊：用于對原載體圖像以第一載體圖像的分塊方式進行分塊處理，并以第一載體圖像的隱寫步驟對該原載體圖像進行處理，直至完成防溢出處理，隨后將第一載體圖像與經(jīng)處理后的原載體圖像相減得到第一載密圖像中嵌入的多個第一秘密信息；

38、第二信息提取模塊：用于對原載體圖像以第二載體圖像的分塊方式進行分塊處理，并以第二載體圖像的隱寫步驟對該原載體圖像進行處理，直至完成防溢出處理，隨后將第二載體圖像與經(jīng)處理后的原載體圖像相減得到第二載密圖像中嵌入的多個第二秘密信息；

39、信息轉(zhuǎn)換模塊，用于分別將每一第一秘密信息和每一第二秘密信息轉(zhuǎn)化為對應(yīng)十進制數(shù)，再將每一十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的二進制數(shù)；將所有二進制數(shù)依序拼接，得到完整的秘密信息。

40、另一方面基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述方法中任一項所述的一種雙圖像的基于塊的圖像處理方法的步驟。

41、本發(fā)明通過雙圖像對秘密信息進行分段隱寫，將秘密信息依序存儲在兩個載體圖像的像素點中，并基于分別對兩個載體圖像進行不重疊分塊，使得第一載密圖像和第二載密圖像的秘密信息隱寫部分完全不重疊，以便需要從載密圖像中恢復(fù)秘密信息時的快速提取，此外為了防止傳統(tǒng)插值算法過度信息隱寫，本發(fā)明還對每一非參考像素塊中的像素點進行評估，只有滿足可嵌入條件的像素點才會作為可嵌入點嵌入秘密信息，并對可嵌入點的容量進行計算，在保證隱秘性和安全性的前提下寫入最多的秘密信息。此外，由于第一載體圖像和第二載體圖像分塊時，第一載密圖像的非參考像素塊和第二載密圖像的參考像素塊、第二載密圖像的非參考像素塊和第一載密圖像的參考像素塊是完全重疊的，因此只要依照每一載體圖像分塊時的分塊順序提取對應(yīng)的參考像素塊，即可快速恢復(fù)出原載體圖像，再對原載體圖像分別按照第一載體圖像的隱寫步驟，第二載體圖像的隱寫步驟進行隱寫，直到分別對第一嵌入點進行了防溢出處理、第二嵌入點進行了防溢出處理，此時將第一載體圖像與經(jīng)處理后的原載體圖像相減得到第一載密圖像中嵌入的多個第一秘密信息，將第二載體圖像與經(jīng)處理后的原載體圖像相減得到第二載密圖像中嵌入的多個第二秘密信息，再依序進行進制變換以及組合即可恢復(fù)完整的秘密信息，由于不需要經(jīng)過頻率變換，濾波等有損操作，此時得到的秘密信息并沒有損失，從而能夠?qū)崿F(xiàn)隱寫的真正可逆。

42、為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明。