[发明专利]一种结合多层差扩展具有对比度增强的可逆信息隐藏方法及装置

权利要求书

1.一种结合多层差扩展具有对比度增强的可逆信息隐藏方法，其特征在于，包括：

基于计算图像块内像素的像素值的方差和预设阈值的大小关系来区分原始图像的图像块的局部复杂度，将原始图像分为平滑区、近平滑区、弱边缘区、中边缘区和强边缘区；

采用基于图像块内的当前像素及图像块内的其他像素的相对位置关系计算预测误差；

根据计算得到的预测误差，采用直方图平移的方法对平滑区和强边缘区进行水印信息的嵌入，采用预测误差扩展的方法对近平滑区和中边缘区进行水印信息的嵌入，采用两倍预测误差扩展的方法对弱边缘区进行水印信息的嵌入，得到水印嵌入图像；

对平滑区和强边缘区进行水印信息的嵌入，所采用的直方图平移的方法为：

采用预测差值为0和-1作为嵌入点，嵌入水印信息前后的像素值对应关系为：

式中，为嵌入水印信息后的像素值，为嵌入水银信息前的像素值；

当预测误差值Pred为0和-1，嵌入信息比特m为0时,预测误差值保持不变，即原始像素值也不变；当预测误差值Pred为0，且嵌入信息m等于1时，预测误差值变为1，嵌入信息后变化的像素值为原始像素值上加上1；当预测误差值Pred为-1，且嵌入信息m等于1时，新的预测误差值变为-2，嵌入信息后变化的像素为原始像素值上减去1；而对于其他的预测误差值Pred，对于这类像素值，采用灰度平移的方式，即对于预测误差值Pred大于0的，使嵌入水印信息前的像素值加上1，对于预测误差值Pred小于-1的，使嵌入水印信息前的像素值减去1。

2.根据权利要求1所述的结合多层差扩展具有对比度增强的可逆信息隐藏方法，其特征在于，得到水印信息嵌入图像之后，还包括：

获取所述水印嵌入图像中最后一行n个像素的最低有效位，并将所述最低有效位信息和嵌入水印容量信息构成图像恢复元素信息；

将附加参数信息填充至所述最低有效位处；

将所述图像恢复元素信息嵌入至每个嵌入水印的图像块中，得到水印嵌入细节图像；

其中，n为所述附加参数信息总长度，所述附加参数信息包括位置图压缩后的码流信息、原始图像的最小和最大值、阈值、图像块的行数和列数、水印嵌入终止位置所在行和所在列、结束字符。

3.根据权利要求2所述的结合多层差扩展具有对比度增强的可逆信息隐藏方法，其特征在于，得到水印嵌入细节图像之后，还包括：

获取所述水印嵌入图像最后一行n个像素的最低有效位，并从所述最低有效位中得到所述附加参数信息；

基于所述附加参数信息，按照与嵌入水印的相反顺序，从各图像块中提取水印信息，得到恢复的原始图像。

4.根据权利要求1所述的结合多层差扩展具有对比度增强的可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述采用基于图像块内的当前像素及图像块内的其他像素的相对位置关系计算预测误差具体包括；

当前图像块位置（i,j）的像素值为x，其右边（i,j+1）相邻像素v₁，下边（i+1,j）相邻像素v₃，斜右下（i+1,j+1）对角像素v₄以及其斜左下（i+1,j-1）对角像素v₂

根据以上像素所构成的图像块对应所求得的预测值Pred为：根据预测值Pred得到预测误差值预测误差值。