[发明专利]一种多路图像无损隐藏传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像通信的方法，特别涉及一种多路图像无损隐藏传输方法，属于通信(如数据通信技术等)领域。

背景技术

当前的社会是个信息社会，信息的安全问题越来越成为日益迫切的问题，信息隐藏(也称数据隐藏)是信息安全的一个重要分支，其利用人类视觉冗余将秘密信息嵌入到载体(图像等)中，达到安全传输秘密信息的目的。

随着科技的发展，图像数据传输效率以及传输的安全性变得越来越重要。通过信息隐藏技术可以做到在不改变图像大小的情况下，在图像中嵌入秘密信息进行传输，从而实现秘密信息和图像的传输。另一方面，对于遥感图像、医学图像和法律图像等要求在提取秘密信息后载体图像能够尽可能正确恢复。在此需求下产生了无损信息隐藏技术，也称可逆信息隐藏技术。无损信息隐藏方法不仅可以正确提取秘密信息，还能无损地恢复载体图像。然而目前典型的无损信息隐藏方法以基于直方图移位的一类方法为主，在提取时需要大量的附加信息且不考虑附加信息情况下隐藏容量最大在1/8左右，另外不具有鲁棒性，含密载体图像的任何改变都将造成秘密信息的无法正确提取。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种多路图像无损隐藏传输方法，解决了当前无损隐藏方法存在的容量小、需要附加信息、毫无鲁棒性等问题。

本发明的技术方案是：一种多路图像无损隐藏传输方法，步骤如下：

1)根据图像A生成新的载体图像X；图像A的像素尺寸为W×H，且为8bit量化，图像X的大小为A的m倍，m为偶数；

2)将N幅尺寸为W×H、8bit量化的图像隐藏到载体图像X中，得到同大小的含密图像X′，其中隐藏的图像个数N根据信道的性能确定；

3)用收发两端事先约定的图像Y与含密图像X′进行异或运算，得到图像Y′，图像Y与含密图像X′大小相同，且均为8bit量化；

4)接收端接收图像Y′，并与事先约定的图像Y进行异或运算得到含密图像X′；

5)从含密图像X′中提取出图像A和N幅隐藏图像。

步骤1)中根据图像A生成新的载体图像X的具体方法为：首先，扫描图像A，并以L个像素为一组对图像A进行分组，L为正整数；然后，对每个组依次进行分组编码，形成冗余信息；所述的分组编码方式选用系统码；最后，将冗余信息进行排列，形成图像X；其中，冗余信息的像素数目为图像A像素数目的m倍。

步骤2)中隐藏的图像个数与信道的性能关系如下：如果是理想信道，即信道中不存在干扰和攻击，则可隐藏传输的图像个数N＝m/2；如果在信道传输的过程中存在误码，则可隐藏传输的图像个数N<m/2。

步骤2)中将N幅尺寸为W×H，8bit量化的图像隐藏到载体图像X中的具体方法为：首先扫描N幅图像，并将每图像中的像素分别以L个像素为一组进行分组，L为正整数；然后，以组为单位进行置乱；最后，将置乱后的N幅图像以组为单位替换载体图像X中每幅图像所对应位置的像素。

步骤5)中提取图像A和N幅隐藏图像的具体方法如下：首先从含密图像X′中根据嵌入的逆过程，提取出N幅隐藏图像，得到恢复的图像X，然后根据步骤1)图像A生成图像X的逆过程，得到图像A。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明提出了一种新的载体图像的构造方法，首次将纠错码生成的冗余作为载体进行信息的隐藏；

(2)目前大容量的无损隐藏方法大都是通过多层嵌入的方法实现，需要记录每次嵌入时的直方图峰值点、溢出信息等大量的附加信息，而本发明所提出的方法无需任何附加信息；

(3)目前的许多无损隐藏方法的容量很小，即使不考虑提取信息时的附加信息隐藏容量也仅在1/8左右，但本发明的最大隐藏容量可达1/2；

(4)目前的无损隐藏方法毫无鲁棒性可言，任何攻击或干扰都会使得秘密信息无法正确提取，但本发明的方法具有一定的鲁棒性；

(5)本发明的方法可根据传输信道的质量来动态调节隐藏传输容量；

(6)本发明在信息嵌入到载体图像后还利用收发两端约定的图像进行模2加处理，而对隐藏信息进行置乱则进一步提高了隐藏传输的安全性；

(7)本发明的方法在生成了新的载体图像X后便可将图像A抛弃，可以不用传输图像A，而在接收端仍能无损恢复。

附图说明

图1为四幅实验图像；

图2为本发明流程图。

具体实施方式

本发明一种多路图像无损隐藏传输方法，具体步骤如下：