[发明专利]一种图像无损变换方法

说明书

本发明提供一种图像无损变换方法，包括：根据秘密图与目标图的块标准差，将秘密块和目标块分别聚成类，并保证每个秘密类与目标类的容量相等；将每个秘密类中的秘密块按顺序平移到对应的目标类中的目标块得到载密块；将载密块在最优方向旋转；记录并消除载密图中的冗余像素值，然后嵌入附加信息；恢复秘密图时，首先提取出载密图中嵌入的附加信息，恢复出嵌入附加信息之前的载密图，将冗余像素值添加到载密图中；根据载密图的块标准差将载密块分成类；根据标记的秘密类信息找到对应的载密块，将载密块反方向旋转，从载密块中恢复出秘密块。本发明能够将秘密图从载密图中完整恢复，并且具有适合大图像的特点。

技术领域

本发明涉及信息隐藏和图像加密技术领域，具体是一种图像无损变换方法。

背景技术

随着云计算和移动社交网络的发展，图片外包存储和分享越来越普遍，但如何保护图片内容隐私也成为日益被关注的问题。解决图片隐私保护问题可以使用加密技术，但是加密技术本身就暴露了图片的隐蔽性，使攻击者知道加密文件是一份重要的秘密文件。采用信息隐藏技术既可以保护图片内容又提供隐蔽性。

传统的可逆隐藏技术适合将少量的信息嵌入到一个大的载体之中，图像变换可以看作一种大容量的信息隐藏技术，可以将要保护的秘密图像向一幅不相关的目标图像做变换，得到载密图像，要求载密图像与目标图像尽可能相似，从而提供了隐蔽性。另外，恢复秘密图像所需的附加信息加密后再嵌入到载密图像中，可增强安全性，无密钥的第三方无法从载密图像中重构秘密图像。

I-Jen Lai等人提出的图像变换技术是寻找目标图像与秘密图像的相似图像块，然后用秘密图像块代替目标图像块，这样实现了载密图像与秘密图像的相似，秘密图像块可以从载密图像块中恢复，实现了秘密图像的隐蔽存储，但是这种变换不但使载密图像的伪装效果不好而且计算复杂度很高。Ya-Lin Lee等人提出了新的图像变换技术，通过秘密图像块与对应目标图像块之间的像素变换，载密图像块与对应的目标图像块有着相同的均值和标准差，得到的载密图像伪装效果大大提高，而且计算的复杂度也大大降低，从而加大了图像变换技术的实际应用，但是在Lee的方法中，秘密图像的恢复是有损的。而且上述方法都不适合大图像，因为大图像将被划分为更多的小块，每个图像块就需要更多的位置脚标信息标注，更多的附加信息嵌入到载密图像中，将使得载密图像伪装效果变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像无损变换方法，克服Lee等人无法完整恢复秘密图像以及不适合大图像的缺点，提供一种适合大图像的无损变换技术，即从载密图像中可以无损重构秘密图像。

本发明的技术方案为：

一种图像无损变换方法，该方法包括：

(1)秘密图像的隐藏步骤，包括：

(11)按照颜色分量将秘密图像划分为N个不重叠的4×4秘密图像块，将对应的目标图像划分为N个不重叠的4×4目标图像块；

(12)计算每个秘密图像块的标准差，根据标准差对秘密图像块进行聚类分析，将秘密图像块划分为L类；