[发明专利]一种基于图像混合处理的信息隐藏传输方法

说明书

本发明提出了一种基于图像混合处理的信息隐藏传输方法，通过把原图像预先处理成空域‑变换域混合图像，分块优选，混合处理，对优选的空域数据直接进行大容量信息隐藏，从而提高了图像隐藏容量和隐藏恢复图像质量，具有高性能和低复杂度、易于软硬件实现的特点，在各种图像信息隐藏传输系统中具有实用价值。

技术领域

本发明涉及一种数据传输的方法，特别涉及一种基于图像混合处理的信息隐藏传输方法，属于通信(如数据通信技术等)领域。

背景技术

数据传输和图像处理是目前通信领域的重要研究课题。随着科技的发展，人们对高分辨率图像的需求越来越大，数据压缩势在必行。

信息隐藏分为有损隐藏与无损隐藏方法，有损隐藏方法隐藏容量比较大，但隐藏后恢复图像与原图像存在一定的信息损失，只要主客观评价指标符合要求，在实际中对应用没有多大影响。无损隐藏方法隐藏后恢复图像与原图像不存在信息损失，但隐藏容量特别小，使用场合受限，不便于进行数据传输。一般高速数据传输系统采用的隐藏方法大都是有损隐藏方法，对图像来说，一般峰值信噪比(PSNR)应该达到30dB，30dB以上效果才比较理想。

目前图像信息隐藏方法有许多，代表性的有空域隐藏方法以及变换域隐藏方法。由于隐藏方法功能比较多，方法与图像本身特性有关，不是什么情况下都有好结果。在许多实际应用情况下，空域隐藏容量一般比较大，可达十分之一；变换域隐藏容量相对较小，但具有一定抗压缩能力，容量为百分之一左右。

如果能把空域和变换域隐藏相结合，那么就有可能提出更好的隐藏方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：把空域和变换域隐藏相结合，引入了全新的空域变换域混合的图像信息隐藏传输方法，在其中隐藏秘密信息，并能完全提取出秘密信息，既能得到载体性能更好的隐藏方法，又能满足一般用户要求的载体图像质量。

本发明的技术方案是：一种基于图像混合处理的信息隐藏传输方法，步骤如下：

1)将图像尺寸大小为M*N的原图像A进行分块，得到N个大小为K1*K2的不重叠块，计算每个不重叠块中的每个像素值的灰度变化参数，即每个像素值的灰度与该不重叠块平均灰度值的差的绝对值S0，找出各像素值中最大的S0作为该不重叠块的参数S；N为正整数；

2)设置门限T>0,如果S小于等于T，则该块标记为0，否则标记为1；把该不重叠块的任意第J个固定位置的灰度值用该不重叠平均灰度值代替，并把标记0或1放在该平均灰度值的最低有效位，形成载体图像A1；

3)按灰度值判断每个不重叠块中第J个固定位置最低有效位w，若w＝0，则该块进行块内空域隐藏处理，得到含密图像；若w＝1，则该块进行块内变换域隐藏处理，得到含密图像；

4)接收端得到含密图像，对该图像进行分块，得到N个大小为K1*K2的块；根据固定位置最低有效位w判断属于空域隐藏还是变换域隐藏，w＝0得到空域部分和w＝1得到变换域部分，按照步骤3)的逆过程进行信息恢复，提取出秘密信息X和Y；

5)对于为w＝0对应的块，用每块第J个固定位置的灰度平均值，代替整个块的空域灰度值，得到空域图像块；对w＝1对应的块，变换到变换域，保留前L个数值，把后面K1*K2-L的数值设置为0，再进行逆变换，得到逆变换后图像块；空域块和逆变换后图像块结合就得到总的恢复图像A；其中L≤K1*K2；

所述步骤3)的具体过程如下：

按灰度值判断每个K1*K2块中第J个固定位置最低有效位w，若w＝0，则该块进行块内空域隐藏处理，具体为：该块第J个灰度值不变，其余K1*K2-1个灰度值从低到高p个位置用秘密信息X的前K1*K2-1个替换，得到空域隐藏后的含密图像数据，p＝1～8；