[发明专利]一种数字图像隐写方法

说明书

本发明涉及一种数字图像隐写方法，用于将秘密信息嵌入载体图像，以生成秘密图像进行传输，其特征在于包括如下步骤：步骤一、对实验载体图像进行多次Arnold置乱变换形成载体图像空间；步骤二、把待嵌入的秘密信息分别嵌入到载体图像空间中的图像中；步骤三、将载密置乱图像运用Arnold置乱变换得到隐写图像；步骤四、选出最终的载体图像，并把k作为密钥；步骤五、利用密钥k，将载体图像进行k次Arnold置乱变换作为最终载体图像，将秘密信息嵌入至最终载体图像中，再把最终的载密图像进行n‑k次Arnold置乱变换，形成最终的隐写图像。本发明能使嵌入秘密信息后对载体图像造成的失真最小。

技术领域

本发明涉及一种数字图像隐写方法。

背景技术

隐写术是通过将秘密信息隐藏在其他媒体载体的一种信息隐藏技术，作为载体的数字媒体可以是文本、图像、音频、视频等，由于数字图像容量较大被认为是最常见的载体。基于数字图像隐写算法的目标是嵌入尽可能多的秘密信息，而尽可能不破坏载体图像的各个特性，即达到图像失真尽可能地小，并保持图像的统计特征。在数字隐写系统中，隐写过程可以由公式s＝E_m(c,m)描述，其中c为载体图像，s为隐写图像，m为待嵌入秘密信息，E_m为数字隐写嵌入算法。隐写分析是通过检测载体图像特征改变或者异常来判断是否包含秘密信息，显然隐写系统的性能与嵌入失真函数f＝D(c,s)密切相关，由上面两式可推出失真函数f＝D(c,E_m(c,m))。可见隐写系统的性能不但与隐写嵌入算法相关，还与载体图像密切相关。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种数字图像隐写方法，该方法能使嵌入秘密信息后对载体图像造成的失真最小，或者在载体图像同样的失真情况下，嵌入的秘密信息容量达到最大。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种数字图像隐写方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、对实验载体图像c₀进行一次Arnold置乱变换形成第一置乱图像c₁，其中置乱公式如下：

其中x,y为实验载体图像中的某一像素点所在的位置坐标，x′,y′为置乱变换后该像素点所在的位置坐标，为图像矩阵，其中a,b为预设的自然数，N为图像矩阵的阶数；

步骤二、对第一置乱图像c₁再进行一次Arnold置乱变换形成第二置乱图像c₂，以此类推，由第i置乱图像c_i经过一次Arnold置乱变换形成第i+1置乱图像c_i+1,其中的i∈{1,2,…n},最终由实验载体图像c₀经过一系列的Arnold置乱变换形成了载体图像空间C＝{c₀,c₁,c₂,…,c_n}，其中n是实验载体图像的置乱周期，置乱周期与图像的大小有关系；

步骤三、把待嵌入的秘密信息转换为二进制码流m，选择一种常用的图像隐写方法，将秘密信息的二进制码流m分别嵌入到载体图像空间C＝{c₀,c₁,c₂,…,c_n}中的n+1个图像当中，形成n+1个载密置乱图像As_j(j∈{0,1,2,…n})；

步骤四、将n+1个载密置乱图像As_j(j∈{0,1,2,…n})通过运用Arnold置乱变换分别得到隐写图像s_j：对于其中一个载密置乱图像As_j，进行n-j次Arnold置乱变换即可得到隐写图像s_j,其中j∈{0,1,2,…n}；