[发明专利]利用直方图平移的具有对比度拉升的可逆信息隐藏方法

权利要求书

1.利用直方图平移的具有对比度拉升的可逆信息隐藏方法，其特征在于，包括：

(1)采用直方图最优编码方法构建转移矩阵：对载体图像进行预处理，在载体图像直方图中预留出一定量的频数空位，利用OPTM算法计算转移矩阵，得到最终用于信息嵌入的转移矩阵T；

(2)利用算术编解码的递归信息进行嵌入提取：采用分块嵌入的方法，对于每个小块利用算术解码，将秘密信息根据转移矩阵转换为灰度值序列，从而实现秘密信息嵌入；

(3)嵌入双重信息：其中第一次嵌入基于预测误差直方图最优编码，第二次嵌入为结合直方图平移的具有对比度拉升RDH算法，待隐藏的秘密信息由二进制码流的形式嵌入载体图像；

(4)信息提取及图像恢复：该过程为信息嵌入的逆过程，其中第一阶段为对第一轮嵌入后的中间图像I₁的恢复及其信息提取，第二阶段为对原始载体图像I进行恢复；在(1)中，具体算法过程为：给定输入的直方图为X＝{x₀,x₁,…,x₂₅₅}，并令最终输出的直方图为Y＝{y₀,y₁,…,y₂₅₅}；

构建转移矩阵T，表述载体图像与第一次嵌入后图像像素之间的映射关系：

其中，t_i，j表示载体图像中灰度值为i转移为j的像素数量，初始状态下，T为对角矩阵，也即：

定义因信息嵌入时对图像像素值所造成的失真D为均方误差失真(MSE,Mean SquaredError)，也即：

其中，d_i，j表示由灰度值i转为j所产生的失真程度，

根据上述转移矩阵T，D由下式计算得到：

根据信息论理论知识构建基于直方图信息熵的拉格朗日乘数项的函数L：

L＝H(Y)-H(X)-λD

其中，

且：λ为拉格朗日乘数因子，由于H(Y)、H(X)、D均为t_i，j的函数，0≤i≤255，0≤j≤255，对L求t_i，j的偏导，并令偏导为零，可得：

对于T中所有三元组合(i，j，k)，0≤i≤255，0≤j≤255，0≤k≤255，可以得到不同的拉格朗日乘数因子：

利用OPTM算法，并令每次迭代过程以上述λ_i，j，k为欲取得的最小值，计算转移矩阵，并以Δ作为迭代终止条件，也即当max(λ_i，j，k)＜Δ时终止OPTM计算，并得到最终用于信息嵌入的转移矩阵T。