[发明专利]可逆数据隐藏方法以及恢复方法

权利要求书

1.一种可逆数据隐藏方法，其特征在于，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，该第二嵌入方法包括：

确定次极大值：标识特征类块中的次极大值像素位置为1，形成次极大值像素位置图；

计算预测差值：计算特征类块中极大值与次极大值的差值；

嵌入水印信息：当差值等于1，则将水印数据的二进制码叠加到多极值序列上；

嵌入辅助信息步骤，嵌入相应的辅助信息；

该标识步骤中的特征类块包括：k₁类块、k₂类块以及混合k类块；

该k₁类块为极小灰度值像素数量为1，等值极大灰度值数量1<n_p-max≤n-1，其中k₁＝n_p-max且1<k₁≤n-1；

该k₂类块为极大灰度值像素数量为1，等值极小灰度值数量1<n_p-min≤n-1，其中k₂＝n_p-min且1<k₂≤n-1；

该混合k类块为等值极大灰度值像素数量1<n_p-max≤n-1，等值极小灰度值数量1<n_p-min≤n-1，其中k₁＝n_p-max，k₂＝n_p-min且k₁+k₂≤n-1；

该特征类块像素的灰度值按大小顺序排序，次极大值称为次极大基p^s_b-max，相应像素称为次极大基像素p_b-max；次最小值称为次极小基p^s_b-min，相应像素称为次极小基像素p_b-min；

该嵌入辅助信息步骤包括：

替换最低有效位：计算辅助信息长度，提取图像的前与辅助信息相同长度个数像素的最低有效位，并用辅助信息进行替换；

嵌入最低有效位：将提取到的最低有效位序列嵌入到数据最后嵌入块以后的像素中；

该嵌入辅助信息步骤中的辅助信息包括：位置图以及辅助信息标识。

2.一种可逆数据隐藏的恢复方法，其特征在于，包括：

读取辅助信息步骤，接收到嵌入水印信息的图像后，读取获得完整的辅助信息，该辅助信息包括位置图以及辅助信息标识；

预处理步骤，将嵌入水印信息的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；

处理步骤，从位置图中解压缩出次极大值像素位置图，确定各块位置图，识别块类型；确定次极大值像素：根据解压缩的次极大值像素位置图，确定各块的次极大值像素，称为次极大基像素；计算次极大基像素灰度值大的像素与次极大基像素的差，差为1提取水印信息0，像素灰度值不变；差为2提取水印信息1，像素灰度值减1；差大于2则标识无嵌入信息，像素灰度值不变；从数据最后嵌入块以后的像素中提取嵌入的最低有效位序列，并替换到辅助信息占用的像素中；

提取水印信息与恢复图像步骤，重复标识步骤与处理步骤，依次处理各个块并提取水印信息并恢复块内各最大像素灰度值，得到原始图像；

该特征类块包括：k₁类块、k₂类块以及混合k类块；

该k₁类块为极小灰度值像素数量为1，等值极大灰度值数量1<n_p-max≤n-1，其中k₁＝n_p-max且1<k₁≤n-1；

当识别出k₁类块时，此情况下，i∈{1,2,...,n}，提取的信息比特为：

图像恢复策略为：

恢复的图像灰度值为：

该k₂类块为极大灰度值像素数量为1，等值极小灰度值数量1<n_p-min≤n-1，其中k₂＝n_p-min且1<k₂≤n-1；

当识别出k₂类块时，此情况下，i∈{1,2,...,n}，提取的信息比特为：

图像恢复策略为：

恢复的图像灰度值为：

该混合k类块为等值极大灰度值像素数量1<n_p-max≤n-1，等值极小灰度值数量1<n_p-min≤n-1，其中k₁＝n_p-max，k₂＝n_p-min，且k₁+k₂≤n-1；

当识别出混合k类块，此情况下，i∈{1,2,...,n}，等值极大值处提取的信息比特为：

等值极小值处提取的信息比特为：

图像恢复策略为：

恢复的图像灰度值为：