[发明专利]一种嵌入率自适应的灰度图像信息隐写方法有效

专利信息
申请号: 201910955091.7 申请日: 2019-10-09
公开(公告)号: CN110769128B 公开(公告)日: 2021-10-22
发明(设计)人: 傅思怡;孙伟 申请(专利权)人: 中山大学
主分类号: H04N1/32 分类号: H04N1/32
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 林丽明
地址: 510275 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 嵌入 自适应 灰度 图像 信息 方法
【说明书】:

发明提供一种嵌入率自适应的灰度图像信息隐写方法,包括以下步骤:预处理载体图像及秘密信息,得到图像长度、宽度和秘密信息长度;根据图像长度、宽度和秘密信息长度,计算嵌入率及秘密信息嵌入分量上下限;根据嵌入率及秘密信息嵌入分量上下限,确定每组像素对秘密信息长度;根据每组像素对秘密信息长度,在两个像素中嵌入秘密信息;恢复携有秘密信息的图像,完成对灰度图像信息的隐写。本算法设计四种修改方式,选择失真度最低的一种作为最终修改方式,使得本算法失真度低;传递秘密信息时,发送方和接收方共同拥有对秘密信息通信密钥,并且余数函数中的像素权重因不同秘密信息而变化,该余数函数不容易被第三方破解,保证秘密信息的安全性。

技术领域

本发明涉及图像信息隐藏领域,更具体地,涉及一种嵌入率自适应的灰度图像信息隐写方法。

背景技术

灰度图像在生活中传播广泛、应用广阔,例如卫星图像、航空照片、医学图像等。这些灰度图像在我们日常生活中的高度应用,为信息隐藏技术提供了良好的传输价值。同时,灰度图像本身具有较大冗余空间以供秘密信息的嵌入,难以引起攻击者的察觉,具有非常大的存储价值,也进一步为利用灰度图像传输秘密消息提供了保障。由此可见,针对灰度图像的信息隐藏技术具有非常重要的研究意义和应用价值。

随着信息技术的发展和网络的普及,生活中信息交流方式日益增多。在享受信息数字化为生活带来的便利时,与信息相关的安全隐患也愈发多样。传统的信息安全保护方法就是对信息进行加密,但随着计算机运行速度的提升以及密码分析技术的发展,单纯依靠信息加密已经难以解决信息安全问题。不仅如此,经过传统算法加密后的信息容易被攻击方发现,攻击方即使无法提取出信息,但也能篡改、破坏或截取信息,从而使得接收方获得错误的或不完整的信息,甚至无法接收到信息。

发明内容

本发明为了克服现有的秘密信息在传输中,存在安全性低和失真度高的技术缺陷,提供一种嵌入率自适应的灰度图像信息隐写方法。

为实现以上发明目的,采用的技术方案是:

一种嵌入率自适应的灰度图像信息隐写方法,包括以下步骤:

S1:预处理载体图像及秘密信息,得到图像的长度、宽度和秘密信息的长度;

S2:根据图像的长度、宽度和秘密信息的长度,计算嵌入率及秘密信息嵌入分量上下限;

S3:根据嵌入率及秘密信息嵌入分量上下限,确定每组像素对秘密信息长度;

S4:根据每组像素对秘密信息长度,在两个像素中嵌入秘密信息;

S5:恢复携有秘密信息的图像,完成对灰度图像信息的隐写。

所述步骤S1具体为:首先获取用作嵌入秘密信息的灰度图像X,得到图像的长度和宽度分别为Nx和Ny,按照每两个相邻像素为一组将该灰度图像分为组;将待嵌入的秘密信息m转为二进制序列,得到二进制秘密信息的长度Nm

所述步骤S2具体为:根据步骤S1所得的秘密信息长度及图像长度、宽度计算得到嵌入率根据此嵌入率确定每组像素对应嵌入秘密信息的比特数;每组像素对秘密信息嵌入比特数上限为long=ceil(2α),其中ceil(·)为向上取整函数;每组像素对秘密信息嵌入比特数下限为short=floor(2α),其中floor(·)为向下取整函数。

所述步骤S3具体为:由步骤S1得到已被分为Np组像素对的载体图像,初始化已嵌入秘密信息累计长度为0,即worm(0)=0;对于其中第i组像素对,根据公式(1)的值判断该组像素对应嵌入秘密信息长度为上限long或下限short,具体为:

opt(i)=worm(i-1)+long-i×2α-0.5 (1)

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