[发明专利]基于直方图移位的AMBTC域可逆信息隐藏方法

说明书

本发明提出了一种基于直方图移位的AMBTC域可逆信息隐藏方法。首先，原始图像根据AMBTC编码得到编码后的图像；然后，用直方图对编码后的图像进行信息隐藏得到隐秘的AMBTC图像；最后，将隐秘的AMBTC图像利用AMBTC编解码得到嵌入秘密信息的隐秘图像。实验表明该方法实现了高容量的可逆信息隐藏。本发明不仅继承了AMBTC计算复杂度低和易于实现的优点，而且在嵌入容量方面优于其他现有方法，并且隐秘图像具有更好的视觉质量。

技术领域

本发明属于AMBTC压缩域的信息隐藏领域，具体涉及一种基于直方图移位的AMBTC域可逆信息隐藏方法。

背景技术

随着因特网的迅速发展和应用，数字图像被广泛传播和使用在各个领域，这对数字图像处理技术提出新的需求。一方面，数字图像含有大量的冗余数据，对存储和传输造成负担，因此，在传输前需要对数字图像进行压缩，另一方面，为了保护一些重要信息，数字图像也经常作为载体来承载秘密信息，这就是信息隐藏技术。结合这两方面需求，压缩图像的信息隐藏成为了数字图像安全传输的一个重要研究方向。

AMBTC是有损压缩，即它减小了文件大小但丢失了最初存在于图像中的一些信息。自推出以来，AMBTC已被用于各种应用，如图形压缩，视频信号和彩色图像。根据嵌入式媒体的可逆性，基于AMBTC的信息隐藏方案可以分为两类：不可逆信息隐藏方法和可逆信息隐藏方法。2015年，Ou和Sun提出AMBTC压缩码的不可逆信息隐藏算法，取得了非常令人满意的结果。但是Ou和Sun方法中量化级的调整需要原始图像块的信息。由于Ou和Sun的方法直接将秘密信息和位图替换，将秘密信息直接显示，安全性较低，限制了其适用范围。2016年，Bai和Chang提出了使用汉明码(7，4)的AMBTC压缩图像的不可逆信息隐藏方法。虽然汉明码(7，4)只需要改动一位原始信息，但是，复杂块中位图的修改会造成图像的视觉失真，尤其是对边缘块的影响更甚。2018年，chang和chen等人提出基于AMBTC的联合邻域编码和异或的可逆信息隐藏算法，通过使用联合邻域编码对AMBTC中的高量化级与低量化级的差值分类，不同区间的差值嵌入的秘密信息不同，但是chang和chen的方法改变了AMBTC的编码，所以无法正常解码。2012年，Lin等人提出基于AMBTC的直方图修改的可逆信息隐藏算法。Lin等人将AMBTC中的位图分块然后转换为十进制后使用直方图统计，通过直方图的峰值和零值的移动嵌入秘密信息，这种方法虽然提高了秘密信息的嵌入容量但是导致图像的质量下降了。

发明内容

在综合考虑嵌入容量、图像质量等因素后，本发明提出一种基于直方图移位的AMBTC域可逆信息隐藏算法。首先，原始图像根据AMBTC编码得到编码后的图像；然后，用直方图对编码后的图像进行信息隐藏得到隐秘的AMBTC图像；最后，将隐秘的AMBTC图像利用AMBTC编解码得到嵌入秘密信息的隐秘图像。

本发明的技术方案步骤如下：

一种基于直方图移位的AMBTC域可逆信息隐藏方法，其具体步骤如下：

步骤1：将待嵌入秘密信息的原始灰度图像GI分割成n×n尺寸的不重叠的子图像块；

步骤2：根据AMBTC压缩编码得到GI中每个子图像块的三元组表示(a，b，B)，其中a和b分别是颜色量化级的高均值和低均值，B是位图；

步骤3：将所有子图像块的高量化级组成高量化级表HT＝{a₁，a₂，a₃，...，a_Q}，将所有子图像块的低量化级组成低量化级表为LT＝{b₁，b₂，b₃，...，b_Q}；

步骤4：对高量化级表HT和低量化级表LT分别使用直方图移位的方法嵌入秘密信息，分别得到HT′和LT′；

步骤5：构建差值表DE＝HT′-avg，其中avg是HT′和LT′的均值；