[发明专利]一种基于无权值向量的改进EMD图像密写嵌入和提取方法

说明书

本发明提供一种基于无权值向量的改进EMD图像密写嵌入和提取方法，所提方法首先将载体图像扫描为1维元素序列，通过用户密钥结合混沌映射来随机指派嵌密元素数量和最多调整的嵌密元素数量并生成秘密信息组合数和嵌密元素调整表；然后依据嵌密元素数量和秘密组合数分别从载体元素序列和2进制秘密信息序列截取载体元素和2进制秘密信息比特；最后通过对秘密信息比特所映射的置乱嵌密元素调整表行来对截取的载体元素进行调整以嵌入秘密信息比特。同现有EMD方法相比，所提方法在保持同等嵌入视觉质量前提下达到最大的嵌入容量，避免了权值向量设置的有限性所导致的容量受限并通过与载体和密钥相关的嵌入提取环节来进一步增强嵌入信息的安全性。

技术领域

本发明属于图像信息安全和数字图像信号处理交叉领域，涉及一种图像密写嵌入和提取方法，特别涉及一种基于无权值向量的改进EMD图像密写嵌入和提取方法。

背景技术

近年来，伴随着计算机和网络技术的发展，越来越多的图像在网络中传输，在给用户提供方便的同时，也带来了一系列的安全隐患。对图像的不当使用和恶意篡改，不仅会涉及个人隐私，也会给社会带来严重的负面影响。

针对数字图像信息安全，人们已提出了多种方法，如：①将明文图像转换为密文图像的数字图像加密技术；②将秘密信息隐藏于非相关载体中的数字图像隐写技术；③给图像添加版权认证标识，对图像的真实性和完整性，来源者和使用者进行认证的数字图像水印技术；④结合现有技术特点对图像的真实性和完整性进行甄别的数字图像盲取证技术以及⑤将机密图像拆分为影子图像，利用部分分发影子图像重构秘密图像的数字图像信息分存技术。

其中，数字图像隐写技术是利用数字图像的冗余和人类视觉的掩蔽特性，来将秘密信息隐藏于非相关的图像载体中，从而进行隐蔽通信，使得非法攻击者难以从海量的公开传输图像中提取出隐蔽的秘密信息信息，从而最大程度地保障传输中的机密信息的安全。

针对数字图像隐写，人们已经提出了多种数字图像密写嵌入方法。例如致力于提升秘密信息嵌入容量的BPCS方法(E,Eason RO.Principle and applications of BPCS-Steganography[C]//Proceedings of SPIE-The International Society for OpticalEngineering,1999:464-473)和PVD方法(Wu D C,Tsai W H.A steganographic methodfor images by pixel-value differencing[J].Pattern Recognition Letters,2003,24(9–10):1613-1626.)以及致力于提高图像视觉质量的EALSBMR方法等。

现有的图像密写方法通常分为2类，空域密写方法和变换域密写方法。比较典型的变换域密写方法主要有F3密写，F4密写和F5密写方法等，它们都是载体图像DCT变换后，在量化后的非零DCT系数上嵌密，但由于量化后的DCT系数中零值较多，因此秘密信息嵌入量极低。相对于变换域密写方法，空域密写方法不仅能提供较大的嵌入容量，也能较大地保持嵌密图像的视觉质量。