[发明专利]一种高动态范围图像信息隐藏方法

摘要

本发明公开了一种高动态范围图像信息隐藏方法，其在隐秘信息嵌入中，获取原始高动态范围图像中的每个像素点的三个通道值；然后根据每个像素点的每个通道值及对应的5位指数位，确定每个像素点的每个通道值中待嵌入信息的有效位置；再在每个像素点的每个通道值中嵌入信息，得到嵌有隐秘信息的高动态范围图像；在隐秘信息提取中，获取嵌有隐秘信息的高动态范围图像中的每个像素点的三个通道值；然后得到每个像素点的每个嵌有信息的通道值中信息的嵌入位置；再从每个像素点的每个嵌有信息的通道值中提取出信息，提取得到隐秘信息序列；优点是能够在OpenEXR格式的高动态范围图像中嵌入隐秘信息，当嵌入率为30位每像素时嵌入隐秘信息的图像仍能高度保真。

主权项

一种高动态范围图像信息隐藏方法，其特征在于包括隐秘信息嵌入和隐秘信息提取两部分；所述的隐秘信息嵌入部分的具体过程为：①_1、将待嵌入隐秘信息的OpenEXR格式的原始高动态范围图像记为Iorg，其中，Iorg的高度为R，Iorg的宽度为C；将用于嵌入的原始隐秘信息序列记为W，W中的每个信息的值为0至9中的一个整数；然后采用加密算法对W进行加密，得到加密后的隐秘信息序列，记为Whide，并将加密算法作为秘钥Key1；其中，W的长度等于R×C×3；①_2、按照OpenEXR格式数值转换公式，获取Iorg中的每个像素点的三个通道值，将Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道值记为Vi(x,y)，其中，1≤x≤R，1≤y≤C，i的值为1或2或3，第1个通道值为R通道值，第2个通道值为G通道值，第3个通道值为B通道值，Si(x,y)表示Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道的1位符号位，Ei(x,y)表示Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道的5位指数位，Mi(x,y)表示Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道的10位小数位；①_3、根据Iorg中的每个像素点的每个通道值及对应的5位指数位，确定Iorg中的每个像素点的每个通道值中待嵌入信息的有效位置，将Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道值中待嵌入信息的有效位置记为ESBi(x,y)；然后将Iorg中的每个像素点的每个通道值中待嵌入信息的有效位置作为秘钥Key2；①_4、在Iorg中的每个像素点的每个通道值中嵌入信息，在Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道值Vi(x,y)中嵌入信息的具体过程为：①_4a、将Vi(x,y)中待嵌入信息的第ESBi(x,y)位有效位置的数值记为并且设定Whide中当前用于嵌入的信息为Whide中的第j个信息，记为Dhide(j)；其中，j的初始值为1，1≤j≤J，J表示W的长度，Dhide(j)∈[0,9]；①_4b、判断与Dhide(j)是否相等，如果两者相等，则保持Vi(x,y)不变，至此完成了Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道值的信息嵌入；如果两者不相等，则对Vi(x,y)进行修正以完成Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道值的信息嵌入，具体为：(1)令Vi,new(x,y)＝Vi(x,y)+N×SLi(x,y)，然后执行步骤(2)；(2)根据Vi,new(x,y)，确定Vi,new(x,y)对应的5位指数位，记为Ei,new(x,y)；然后采用与步骤①_3相同的方式，根据Vi,new(x,y)及Ei,new(x,y)，确定Vi,new(x,y)中待嵌入信息的有效位置，记为ESBi,new(x,y)；接着判断Vi,new(x,y)中待嵌入信息的第ESBi,new(x,y)位有效位置的数值与Dhide(j)是否相等，如果两者相等，则令Vi(x,y)＝Vi,new(x,y)，至此完成了Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道值的信息嵌入；如果两者不相等，则执行步骤(3)；(3)令Vi,new(x,y)＝Vi(x,y)‑N×SLi(x,y)，然后执行步骤(4)；(4)根据Vi,new(x,y)，确定Vi,new(x,y)对应的5位指数位，记为Ei,new(x,y)；然后采用与步骤①_3相同的方式，根据Vi,new(x,y)及Ei,new(x,y)，确定Vi,new(x,y)中待嵌入信息的有效位置，记为ESBi,new(x,y)；接着判断Vi,new(x,y)中待嵌入信息的第ESBi,new(x,y)位有效位置的数值与Dhide(j)是否相等，如果两者相等，则令Vi(x,y)＝Vi,new(x,y)，至此完成了Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道值的信息嵌入；如果两者不相等，则执行步骤(5)；(5)令N＝N+1，然后返回步骤(1)继续执行；其中，Vi,new(x,y)为引入的中间变量，N为整数，N的初始值为1，SLi(x,y)为Ei(x,y)对应的步长，Vi(x,y)＝Vi,new(x,y)和N＝N+1中的“＝”为赋值符号；①_5、按照OpenEXR格式数值转换公式，对Iorg中的每个像素点的每个嵌入有信息的通道值进行存储，得到嵌入有隐秘信息的高动态范围图像；所述的隐秘信息提取部分的具体过程为：②_1、将嵌入有隐秘信息的高动态范围图像记为Istego，其中，Istego的高度为R，Istego的宽度为C；②_2、按照OpenEXR格式数值转换公式，获取Istego中的每个像素点的三个嵌入有信息的通道值，将Istego中坐标位置为(x,y)的像素点的嵌入有信息的第i个通道值记为Vi'(x,y)，其中，1≤x≤R，1≤y≤C，i的值为1或2或3，第1个通道值为R通道值，第2个通道值为G通道值，第3个通道值为B通道值，Si'(x,y)表示Istego中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道的1位符号位，Ei'(x,y)表示Istego中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道的5位指数位，Mi'(x,y)表示Istego中坐标位置为(x,y)的像素点的第i个通道的10位小数位；②_3、根据秘钥Key2，得到Istego中的每个像素点的每个嵌入有信息的通道值中信息的嵌入位置，将Vi'(x,y)中信息的嵌入位置记为ESBi'(x,y)；②_4、从Istego中的每个像素点的每个嵌入有信息的通道值中提取出信息，从Vi'(x,y)中提取出信息的具体过程为：将Vi'(x,y)中的第ESBi'(x,y)位嵌入位置的数值记为然后将作为从Vi'(x,y)中提取出的信息，记为Dex(u)；其中，u的初始值为1，u的步长为1，Dex(u)∈[0,9]；②_5、将从Istego中的所有像素点的所有嵌入有信息的通道值中提取出的信息构成的序列记为Wex；然后根据秘钥Key1对Wex进行解密，得到解密后的隐秘信息序列，记为W*。