[发明专利]一种多进制秘密信息多次嵌入的高效信息隐藏方法

说明书

本发明一种多进制秘密信息多次嵌入的高效信息隐藏方法，利用DE算法中参考矩阵取值的分布规律，对参考矩阵进行分块，每个分块中心构成新的参考矩阵，其分布规律与原参考矩阵相同，依此类推，每次分块后新生成的参考矩阵均具有与原参考矩阵相同的分布规律，利用该特点，可实现秘密信息的多次嵌入，且每次嵌入不会影响上一次嵌入信息的正确提取。通过多次嵌入，信息隐藏容量成倍显著增加，而且所有嵌入秘密信息均可以无失真恢复。另外，该方法以不同复杂度图像为载体进行信息隐藏后性能相近，对载体图像复杂度适应性好，应用更广泛。最后，进行秘密信息多次嵌入可以提高隐藏信息的抗检测能力，为秘密信息的安全传输提供保障。

技术领域

本发明涉及一种数据通信的方法，特别涉及一种多进制秘密信息多次嵌入的高效信息隐藏方法，属于通信(如数据通信技术等)领域。

背景技术

信息隐藏技术利用人眼的视觉冗余将待传输的秘密信息嵌入到数字多媒体载体中，形成一个含密的多媒体信息或者无法识别的码流来达到信息的安全保存、隐秘传输等目的。信息隐藏容量和含密图像质量是衡量隐藏算法性能非常重要的指标。

空域信息隐藏方法因其隐藏容量大、实现简单等特点在实际中得到广泛应用。具有代表性的方法，例如EMD、FEMD、DE等，都是将按照某一个匹配函数计算像素值组合后得到的值与秘密信息进行匹配，如果两者不相等则通过修改像素值使得匹配函数结果与秘密信息相等，从而实现信息隐藏。这类方法提取秘密信息时非常简单，且隐藏容量大、含密图像质量较高，所以受到广泛关注。其中DE算法是利用载体像素对计算钻石特征值，然后通过调整像素值将钻石特征值修改为与秘密信息相等的值，改变参数k可以实现不同容量及不同进制秘密信息的嵌入。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种多进制秘密信息多次嵌入的高效信息隐藏方法；该方法利用DE(Diamond Encoding)算法中参考矩阵取值的分布规律，对参考矩阵进行分块，每个分块中心构成新的参考矩阵，其分布规律与原参考矩阵分布规律相同，依此类推，每次分块后新生成的参考矩阵均具有与原参考矩阵相同的分布规律，利用该特点，可实现秘密信息的多次嵌入，且每次嵌入不会影响上一次嵌入信息的正确提取。通过多次嵌入，信息隐藏容量成倍显著增加，而且所有嵌入秘密信息均可以无失真恢复。另外，该方法以不同复杂度图像为载体进行信息隐藏后性能相近，即该方法对载体图像复杂度适应性好，应用更广泛。再者参数k取不同值时，该方法可以隐藏多种进制的秘密信息，改变常规秘密信息单一进制的局限性。最后，进行秘密信息多次嵌入可以提高隐藏信息的抗检测能力，为秘密信息的安全传输提供保障。

本发明解决问题的技术方案是：一种多进制秘密信息多次嵌入的高效信息隐藏方法，步骤如下：

(1)设载体为8bit量化图像，根据秘密信息嵌入量，以DE算法隐藏容量为参考，按照k＝1时，N每增加1，隐藏容量约增加1.1bpp，k＝2时，N每增加1，隐藏容量约增加1.8bpp，k＝3时，N每增加1，隐藏容量约增加近2.3bpp，确定信息嵌入参数k以及信息嵌入次数N，其中1≤k≤3，1≤N≤4，使得待隐藏秘密信息能完全隐藏在载体图像中，并将待隐藏的二进制秘密信息转换为B进制，B＝2k²+2k+1；

(2)构建参考矩阵M₁,M₂,…,M_N；

(3)根据信息嵌入参数k和信息嵌入次数N对载体图像中可能会溢出的像素值进行预处理，保证秘密信息能够无损提取；