[发明专利]可逆数据隐藏方法

说明书

本发明涉及一种可逆数据隐藏方法。一种可逆数据隐藏方法包括：预处理步骤，将原始像素域图像进行分块并按块内灰度值进行排序；标识步骤，将排序后的序列进行检测、识别并标识特征类块；嵌入水印信息步骤，对特征类块通过第二嵌入方法嵌入水印信息；嵌入辅助信息步骤，嵌入相应的辅助信息。本发明实现水印信息的按需嵌入，充分挖掘了图像中的等极大值像素冗余，实现了“1个位置，多比特嵌入”，有效提高信息容量。同时，有效做到了第一嵌入方法与第二嵌入方法的无缝融合。

技术领域

本发明涉及数据隐藏技术领域，具体涉及一种可逆数据隐藏方法，可被应用在医学、法律和军事等敏感领域。

背景技术

近几年来数据隐藏成为加强的研究领域。在数据隐藏过程中，大多数多媒体数据隐藏技术修改覆盖介质并因此使覆盖介质失真。即使失真通常很小且人类视觉系统(HVS)不可觉察，但通常不能完全恢复原始覆盖介质。换言之，这些数据隐藏技术大多数不可逆，对某些敏感应用，如法律和医学图像，是不可接受的。对于法律、医学和其他敏感应用，需要可逆数据隐藏以提取嵌入的数据并恢复原始主体信号,所以现有技术带来的缺点，实有待改善。

面对上面的缺点，有李小龙先生等提出了一种新的嵌入方法，本发明称为第一嵌入方法，该第一嵌入方法主要是实现了在每个块的最大值和最小值处嵌入数据，最多可嵌入两个比特。将原始图像分成大小相同但互不重叠的块n₁×n₂，并对块内像素按灰度值进行升序排序，请参看图1。

如图1所示，原始像素序列为(p₁,p₂,...,p_n-1,p_n)＝(162,161,159,157,163,158)，升序排序后变为(p^s₁,p^s₂,...,p^s_n-1,p^s_n)＝(157,158,159,161,162,163)，其中n＝n₁×n₂。

用次最大值预测最大值，用次最小值预测最小值，执行数据嵌入。最大值预测误差e_max＝p^s_n-p^s_n-1，最小值预测误差e_min＝p^s₁-p^s₂，嵌入公式为

可以看出，第一嵌入方法主要利用了单极值块，实现了信息的可逆隐藏，请参看图2。具有如下特点：

1、执行嵌入的像素位于排序后灰度值序列的两端；

2、每个块最多影响到2个像素，且像素值最大变化1，因此具有可保证很高的保真度；

3、虽然每个块最多可嵌入2比特数据，但是仅仅对灰度值序列的两端进行利用，对多极值块没有充分利用，因此嵌入容量较小，有待进一步挖掘像素冗余，实有待进一步改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种可逆数据隐藏方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是

一种可逆数据隐藏方法，其中，包括：

预处理步骤，将将原始像素域图像进行分块并按块内灰度值进行排序；

标识步骤，将排序后的序列进行检测、识别并标识特征类块；

嵌入水印信息步骤，对特征类块通过第二嵌入方法嵌入水印信息，该第二嵌入方法包括：