[发明专利]一种基于扰动失真和像素选择的二值图像隐写方法

说明书

本发明提供一种基于扰动失真和像素选择的二值图像隐写方法，通过更合适的扰动度量方法计算二值图像像素点翻转带来的失真情况，通过STC编码嵌入秘密信息，提高秘密信息的嵌入容量，得到载密图像，最后通过像素选择策略对载密图像进行后处理，得到用于信道传输的二值隐写图像。本发明得到的二值隐写图像相比以前的方法，视觉质量更高，安全性、抗检测能力更强。本发明考虑翻转像素点之间存在相互影响，还提出一种像素选择的后处理策略，得到视觉质量更高，更安全的二值隐写图像。本发明可用于信息安全特别是二值图像秘密信息传输方面。

技术领域

本发明涉及数字取证、信息安全领域，更具体地，涉及一种基于扰动失真和像素选择的二值图像隐写方法。

背景技术

随着科技的不断发展，数字取证和信息隐藏技术的不断进步，输入一张载体图片，信息隐藏技术能够在载体图像中写入秘密信息，并生成一张能够用于公共信道传输的隐写图像，对于这方面的技术，需要先找到载体图像的适合用于嵌入信息的像素点位置，在这部分像素点中通过隐写技术嵌入秘密信息，得到的隐写图像能够在公共信道中传输而不会被发现。二值图像是只有“0”和“1”两个值的图像，与灰度图像和彩色图像不同，在二值图像中进行信息隐藏需要通过翻转像素点实现，这可能会导致明显的视觉失真，因此必须通过扰动失真度量方法先找到图像中适合嵌入信息的位置，在这部分位置翻转像素点不会造成很明显的视觉失真，其次，采用一种矩阵嵌入的方法来提高图像的嵌入效率，最后得到潜入后的二值隐写图像。因此，得到一个视觉质量更好的，更不容易被检测到的二值隐写图像非常重要。

在嵌入位置选择方面，已经有了很多种非常好的选择方法，例如基于图像边缘像素点的嵌入位置选择方法，这些方法认为图像边缘像素点翻转带来的视觉失真影响更低，通过跟踪图像边缘位置或者像素块的连通性来到边缘像素点，用这部分像素点进行信息嵌入，例如EAG[1],CPc[2]等，还有基于扰动失真度量的嵌入位置选择方法，这部分方法通过度量每个像素点翻转对图像带来的视觉失真或者安全性影响，得到每个像素点的翻转分数，根据分数高低来嵌入信息，例如SHUFFLING[3],FDM[4]等。

以往的二值图像隐写方法大都不能找到非常理想的嵌入位置，导致生成的隐写后的二值图像在视觉上失真非常明显，甚至能够通过人眼察觉。在这种情况下，必须找到更好的扰动度量方法来衡量像素点翻转带来的扰动失真，同时，可以通过一些后处理的方法，得到视觉质量更高且更安全的二值隐写图像。

参考文献：

[1]H.Cao and A.C.Kot,“On establishing edge adaptive grid for bilevelimage data hiding,”IEEE Trans.Inf.Forensics Security,vol.8,no.9,pp.1508–1518,Sep.2013.

[2]H.Yang and A.C.Kot,“Pattern-based data hiding for binary imageauthentication by connectivity-preserving,”IEEE Trans.Multimedia,interlacenon-interlace vol.9,no.3,pp.475–486,Apr.2007.

[3]M.Wu and B.Liu,“Data hiding in binary image for authentication andannotation,”IEEE Trans.Multimedia,vol.6,no.4,pp.528–538,Aug.2004.

[4]B.W.Feng,W.Lu and W.Sun,“Secure Binary Image Steganography Basedon Minimizing the Distortion on the Texture,”IEEE Trans.Commun,vol.50,no.8,pp:1227-1231.