[发明专利]灰度值分拆可逆信息隐藏方法

摘要

本发明一种灰度值分拆可逆信息隐藏方法，通过对数字图像中出现次数最多的几个灰度值进行分拆，同时其它灰度值做相应的移动处理，产生可以用于隐藏额外数据的灰度空间，并将额外数据安置于这些空间中，接收方可以从这些空间提取数据，并通过逆操作恢复原始图像。本发明的特点在于对载体图像的改动很小。发送方可以在数字图像中进行有效的信息隐藏、接收方极易完成数据提取和原始载体图像恢复。本发明的方法是一种信息保密性强，操作简便，接收方可恢复原始载体图像的信息隐藏方法。

主权项

1.一种灰度值分拆可逆信息隐藏方法，其特征在于：技术方案分为两大部分，一是发送方的嵌入操作，二是接收方的提取与恢复操作，具体方法如下：a发送方首先统计原始图像直方图H＝[h0，h1，…，h255]，其中hk表示灰度k发生的次数，设H中有m个值为0，根据直方图用如下方法得出一个与H等长的向量V：如果hk为0，则vk为0；找到H中最大的m个值，它们对应的vk为2；其余的vk为1；b对每一个不为0的vk，如果其值为1，根据向量V计算f(k)；如果其值为2，根据向量V计算f0(k)与f1(k)；计算方法如下：$f\left(k\right)=\underset{t=0}{\overset{k-1}{\Sigma }}{v}_t,\mathrm{if}{v}_k=1...\left(1\right)$ f_0\left(k\right)=\underset{t=0}{\overset{k-1}{\Sigma }}{v}_t,\mathrm{if}{v}_k=2...\left(2\right)$ f_1\left(k\right)=\underset{t=0}{\overset{k-1}{\Sigma }}{v}_t+1,\mathrm{if}{v}_k=2...\left(3\right)c将向量V中的256个值分成32组，每组长度为8，将每组看作长度为8的三进制数，计算其十进制值，其值必是0与38-1之间的一个整数，然后转化为长度为13比特的二进制数，即将向量V变为416个比特，记为V2；d发送方根据密钥将原始图像象素重新排序为一维向量，用V2替换前面416个象素的最低位，将这416个原始最低位与秘密信息合并组成二进制向量D，嵌入后续象素：如果vk为1(k为象素灰度)，将该象素灰度变为f(k)；如果vk为2，则从D中取出一比特，这一比特为0则将素灰度变为f0(k)、为1则将素灰度变为f1(k)；然后根据密钥重新得到含秘密信息的图像，并发送给接收方；e接收方收到含秘图像后，根据相同的密钥对图像象素进行置乱得到一维向量，并从前面416个象素的最低位得到向量V，并根据式(1～3)计算f值；f接收方对后续象素进行恢复与提取处理，如果象素灰度为f(k)，则将象素灰度改为k；如果象素灰度为f0(k)，则将象素灰度改为k并提取出一比特0；如果象素灰度为f1(k)，则将象素灰度改为k并提取出一比特1；所有提取出的比特构成D，接收方用D中前面416比特替换含密向量的前面416个灰度的最低位，逆置乱就得到原始图像；而D中的剩余比特即额外嵌入的秘密消息。$$$