[发明专利]一种数字图像隐写方法

摘要

本发明涉及一种数字图像隐写方法，用于将秘密信息嵌入载体图像，以生成秘密图像进行传输，其特征在于包括如下步骤：步骤一、对实验载体图像进行多次Arnold置乱变换形成载体图像空间；步骤二、把待嵌入的秘密信息分别嵌入到载体图像空间中的图像中；步骤三、将载密置乱图像运用Arnold置乱变换得到隐写图像；步骤四、选出最终的载体图像，并把k作为密钥；步骤五、利用密钥k，将载体图像进行k次Arnold置乱变换作为最终载体图像，将秘密信息嵌入至最终载体图像中，再把最终的载密图像进行n‑k次Arnold置乱变换，形成最终的隐写图像。本发明能使嵌入秘密信息后对载体图像造成的失真最小。

主权项

1.一种数字图像隐写方法，用于将秘密信息嵌入载体图像，以生成秘密图像进行传输，其特征在于包括如下步骤：步骤一、对实验载体图像c₀进行一次Arnold置乱变换形成第一置乱图像c₁，其中置乱公式如下：其中x,y为实验载体图像中的某一像素点所在的位置坐标，x′,y′为置乱变换后该像素点所在的位置坐标，为图像矩阵，其中a,b为预设的自然数，N为图像矩阵的阶数；步骤二、对第一置乱图像c₁再进行一次Arnold置乱变换形成第二置乱图像c₂，以此类推，由第i置乱图像c_i经过一次Arnold置乱变换形成第i+1置乱图像c_i+1,其中的i∈{1,2,…n},最终由实验载体图像c₀经过一系列的Arnold置乱变换形成了载体图像空间C＝{c₀,c₁,c₂,…,c_n}，其中n是实验载体图像的置乱周期，置乱周期与图像的大小有关系；步骤三、把待嵌入的秘密信息转换为二进制码流m，选择一种常用的图像隐写方法，将秘密信息的二进制码流m分别嵌入到载体图像空间C＝{c₀,c₁,c₂,…,c_n}中的n+1个图像当中，形成n+1个载密置乱图像As_j(j∈{0,1,2,…n})；步骤四、将n+1个载密置乱图像As_j(j∈{0,1,2,…n})通过运用Arnold置乱变换分别得到隐写图像s_j：对于其中一个载密置乱图像As_j，进行n‑j次Arnold置乱变换即可得到隐写图像s_j,其中j∈{0,1,2,…n}；步骤五、指定评价的图像隐写方法性能的一个指标，通过下面的公式：k＝argmin D(c₀,s_j)j∈{0,1,2,…n}，选出与待嵌入的秘密信息最佳匹配的置乱图像作为最终的载体图像，argmin D(c₀,s_j)表示隐写图像s_j相较于实验载体图像c₀在指定的图像隐写方法性能中的失真值的最小值，并把k作为密钥；步骤六、利用步骤五得到的密钥k，将载体图像进行k次Arnold置乱变换形成的置乱图像作为秘密信息嵌入的最终载体图像，使用图像隐写方法将秘密信息转换的二进制码流m嵌入至最终载体图像中，形成最终的载密图像，然后再利用密钥k把最终的载密图像进行n‑k次Arnold置乱变换，形成最终的隐写图像。