[发明专利]基于SVD的信息隐藏方法

说明书

本发明提供了一种基于SVD的信息隐藏方法，包括预处理步骤、加密步骤、解密步骤；先对原始秘密信息进行预处理，对秘密信息矩阵进行线性变换，获取压缩后的数据，这一操作达到降低秘密信息嵌入量的目的；然后以Arnold置乱算法实现数据的进一步的加密。以JPEG图像为载体，将加密后信息嵌入到载体图像中；其中本发明首先将载体图像进行DCT变换，获得DCT系数矩阵，并对DCT系数矩阵进行SVD分解，获取信息最佳嵌入位置，随后利用F5隐写算法将密文嵌入到DCT矩阵中。本发明利用压缩因子提高信息隐藏量，利用SVD分解技术提高了信息隐藏算法的隐蔽性，实现了更加安全的数据隐藏。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于SVD分解的信息隐藏方法。主要针对图像的隐藏嵌入以及对于秘密信息的预处理，以改进的图像变化算法实现基于图像的信息隐藏技术，从而提高秘密信息的隐蔽性达到安全传输信息的目的。

背景技术

随着数字通信技术在全球范围内快速发展，数字信息已成为一种重要的信息传输方式。借助计算机网络，人与人之间通信变得方便、快捷。在计算机网络的大环境下，数字信息传输在世界各个网络中，随即，这种便捷所带来风险也应运而生。互联网具有互联性、开放性以及连接形式多样性，使得通过互联网传输的数据信息很容易受到攻击或窃取，破坏了信息传输的安全性。与此同时，信息安全也成为人们日益关注的问题。

信息隐藏技术应运而生，它是在公开传输的信息中嵌入真正需要传递的信息，以公开信息为载体将隐藏信息传输出去。其原理就是利用人的感觉器官的局限性，以数字媒体作为载体，通过某种隐藏算法将秘密信息嵌入到载体中，并且不易被察觉，从而达到对传输信息保护的目的，增加了信息传输的安全性。因此有必要对信息隐藏技术进行进一步研究。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种基于SVD的信息隐藏方法，通过SVD分解技术找到载体中隐藏秘密信息的位置，使得信息传输更加隐蔽，从而达到安全传输秘密信息的目的。

技术方案：

一种基于SVD的信息隐藏方法，包括以下步骤：

步骤1，预处理步骤：首先，加载秘密信息，计算出经过预处理后的信息量；然后，加载载体图像，计算出载体图像能够容纳的信息量；其次，对加密信息进行压缩处理；最后，用户输入密钥，并使用Arnold变换对隐藏信息进行加密处理；

步骤2，加密步骤：首先，选择待传输的原始载体图像，将秘密信息的描述信息存储在载体图像的开头；若嵌入量满足条件，则对载体图像分块进行DCT变换，获取DCT系数矩阵；然后，对选中的DCT系数矩阵进行SVD分解，获取最佳的信息隐藏位置；最后，采用F5隐写算法将秘密信息嵌入到最佳隐藏位置；

步骤3，解密步骤：提取秘密信息的描述信息；对加密后图像进行DCT变换；每个DCT系数矩阵进行SVD分解，获取秘密信息隐藏位置；使用F5隐写算法提取出秘密信息；用户输入密钥并对提取后的秘密信息进行Arnold反变换解密；解压秘密信息数据获得秘密信息原始数据。

所述步骤1的具体步骤为：

步骤1.1,加载秘密信息A，计算出经过预处理后的信息量

加载秘密信息A,并由公式计算出该秘密信息经过预处理后的信息量；上式中，A.length表示隐藏信息A的大小；并将秘密信息表示成矩阵的形式；

步骤1.2，加载载体图像I，计算出载体图像能够容纳的信息量

加载载体图像I，并由公式计算出该载体图像I能够容纳的最大信息量，上式中，I.width表示I图像的宽度，I.height表示I图像的高度；若步骤1.1中计算出该秘密信息经过预处理后的信息量超过上述步骤计算出的计算出该载体图像I能够容纳的最大信息量，则需要对隐藏信息A进行裁剪；

步骤1.3，对加密信息进行压缩处理