[发明专利]一种基于AMBTC压缩技术和汉明距离的可逆信息隐藏方法

说明书

本发明提出了一种基于AMBTC压缩技术和汉明距离的可逆信息隐藏方法。首先，利用AMBTC对标准灰度图像进行压缩，每个块就到了高量化值、低量化值和位图。其次，将每个块的位图转换为十进制数，计算十进制数出现的频率，得到十进制数的最大频率。最大频率的十进制数对应的位图称为峰值位图。如果AMBTC压缩块中位图不等于峰值位图，则该块为不可嵌入秘密信息块，相反则为可嵌入秘密信息块。本发明的方法具有较高的图像质量，同时信息隐藏能力可通过阈值进行调整。

技术领域

本发明属于可逆信息隐藏领域，提出了一种基于AMBTC压缩技术和汉明距离的可逆信息隐藏方法，该方法将秘密信息通过嵌入规则嵌入到AMBTC压缩块的位图中，这提高了文件传输的安全性，在保证有较高的图像质量的同时，通过门限值的调制可以得到不同的信息隐藏能力。

背景技术

随着网络技术和多媒体技术的迅速普及，每个人都可以方便快捷地获取各种多媒体资源，如音频、图像、文本文件和视频。与此同时，图像是最常见的媒体类型之一，因为人们可以很容易地编辑或复制图像，并在任何地方共享它们或将图像传输给任何人。换句话说，图像很容易被攻击者篡改和破坏。因此，有必要在传输过程中提高信息安全。信息隐藏是提高传输安全性的方法之一。

信息隐藏方法一般分为隐写和水印两种技术，隐写的主要目的是在不引起任何怀疑的情况下，进行秘密信息传输，主要特征是大容量和不被检查。水印是指将秘密信息如：数字、符号、文字、图像等嵌入到数字载体中，其目的是进行所有权声明，例如：交易跟踪、版权保护、篡改报警、隐藏身份等。水印具有不可感知性和鲁棒性。

数据隐藏技术分为可逆数据隐藏方案(RDH)和不可逆数据隐藏方案(NRDH)两类。其中，NRDH方案用户接受到信息后通过秘钥,提取出秘密信息，但是无法恢复原始图像。在RDH方案中，用户接受信息后不仅可以提取秘密信息，而且可以完全恢复原始图像。RDH可用于一些特殊的应用领域，如云服务、医疗图像、取证证据和军事。1999年，Barton提出了第一个RDH技术，并引起了学者们广泛关注的。现有的可逆信息隐藏方案大致可分为基于空间域、频域、压缩域三类。

绝对矩块截断编码(AMBTC)是在BTC的基础上发展起来的一种著名的压缩方法。与BTC相比，AMBTC具有更好的均方误差性能。2009年，Tsai等人提出了一种基于直方图平移和预测机制的RDH方法。在他们的方案中，采用了基于中心像素和相邻像素之间相似性的线性预测机制。基于预测误差的残差直方图被用来隐藏秘密消息。2011年，Hong等人对Tsai的方法进行了改进，提出了基于压缩域BTC的可逆信息隐藏。该方法引入了预测机制和直方图平移。利用两个量子化值具有很高的相关性，将秘密信息嵌入到高、低均值中。2012年Zhao等人提出了一种基于AMBTC的大容量可逆数据隐藏方法，方法以AMBTC压缩图像为原始图像，并进行两次量化，通过多层直方图平移来隐藏秘密信息。通过低均值和高均值的差值，构造直方图，来确定不同的嵌入策略。2014年，Lo等人提出了一种基于直方图平移的BTC压缩图像的RDH方法。该方法采用了扩张技术和直方图平移技术，秘密信息被隐藏在BTC压缩块中。2017年，Malik等人提出了一种基于AMBTC压缩和像素值调整的RDH方案。在他们的方案中，根据高量化值和低量化值的不同，将AMBTC压缩块分为嵌入块和非嵌入块两种类型。然后，利用块的冗余来隐藏秘密消息。以上方法普遍利用两个量化值之间的关系，来对信息隐藏块进行选择，很少纯粹的只从位图的统计特性角度来思考，进行可藏信息块的选择。

发明内容

本发明提出一种基于AMBTC压缩技术和汉明距离的可逆信息隐藏方法。首先，原始灰度图进行AMBTC压缩，得到AMBTC压缩图像。然后，将AMBTC压缩码中的位图转换为十进制数，并进行统计，得到十进制数的最大频率。最大频率相应的位图称为峰值位图。通过峰值位图将AMBTC压缩图像分为可藏块和不可藏块。针对于可嵌入块，采用一定的嵌入策略，达到信息隐藏的目的。

本发明的技术方案步骤如下：