[发明专利]一种大容量图像隐写方法和秘密信息提取方法

说明书

一种大容量图像隐写方法，包括：对载体图像进行置乱处理；将置乱后的图像划分成N*N的子块并进行DCT变换；对每个DCT块进行分类，选定嵌入块；对每个嵌入块的DCT系数Z字形扫描后得到的矩阵中提取出选定位置的元素值，得到系数矩阵；在Q表Z字形扫描后得到的矩阵中提取出与选定位置相同的元素值，组成量化矩阵；通过量化矩阵计算划分矩阵和块容量；将秘密信息的比特流按照块容量划分；对划分后的比特流计算嵌入矩阵；计算新的系数矩阵；使用新的系数矩阵中的元素值替换DCT系数，且进行Z字形扫描的逆操作，得到新的DCT系数；对每个子块进行DCT反变换后再进行反置乱处理。还公开了秘密信提取方法。图像复杂度高且嵌入容量大。

技术领域

本发明涉及图像领域，特别涉及一种大容量图像隐写方法和秘密信息提取方法。

背景技术

信息隐藏是从隐藏信息的存在性这一角度出发，确保秘密信息传递的安全性，利用人类感官的局限性，在公开传递的多媒体载体中嵌入秘密信息，使第三者无法察觉秘密信息的存在。信息隐藏分为隐写、数值水印、信息分存、隐藏信道等多个分支，从最初的军事领域外，当今已应用于商业信息、政府机密信息、个人敏感信息等多领域。

常用的图像隐写技术可以分为两类：基于空间域的隐写技术和基于变换域的隐写技术。一般情况下，空间域隐写方法算法简单，信息隐藏量大，但缺点主要是对多数攻击的鲁棒性不强，隐藏算法容易被检测到；基于变换域的隐写技术隐藏信息的鲁棒性较强，其中DCT域是应用最广的变换域算法，但是目前变换域算法的最大不足是嵌入信息量小、提取复杂。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是针对现有技术的现状，提供一种大容量图像隐写方法，该图像隐写方法增加了图像复杂度且在提高嵌入容量的同时，具有较好的不可感知性的。

本发明进一步要解决的技术问题是提供一种采用上述图像隐写方法的基础上的秘密信息提取方法。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种大容量图像隐写方法，用于将秘密信息嵌入到载体图像中，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、对载体图像进行置乱处理，得到置乱后的载体图像；

步骤2、将置乱后的载体图像划分大小为N*N的子块，并对每个子块进行DCT变换，得到每个子块的DCT块，每个DCT块中的元素值为每个子块相应位置的DCT系数，其中，N为自然数；

步骤3、对每个DCT块进行分类，分为纹理块和平滑块，选择纹理块进行秘密信息嵌入，被选定的n个纹理块标记为嵌入块，n为自然数；

步骤4、分别对n个嵌入块的DCT系数进行Z字形扫描，分别得到按照扫描顺序排列而成的一维矩阵，将该一维矩阵标记为第一矩阵，在所有第一矩阵中选择位置相同的m个元素值，得到n个第一系数矩阵A_i，其中A_i＝[a_i1 a_i2 ... a_ij ... a_im]，a_i1为第i个嵌入块的第一矩阵中第1个被选定位置对应的元素值，a_i2为第i个嵌入块的第一矩阵中第2个被选定位置对应的元素值，a_ij为第i个嵌入块的第一矩阵中第j个被选定位置对应的元素值，a_im为第i个嵌入块的第一矩阵中第m个被选定位置对应的元素值；i＝1、2、3...n，m为自然数；