[发明专利]一种基于预测误差值排序的高保真可逆信息隐藏方法和装置

权利要求书

1.一种基于预测误差值排序的高保真可逆信息隐藏方法，其特征在于，包括以下步骤：

将载体图像划分成相同大小的不重叠的图像块；

获得每个图像块内像素的预测误差并对预测误差进行排序；

根据图像块内预测误差的相关性，利用预测误差的最大值和最小值嵌入秘密信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用双层嵌入的方式嵌入秘密信息，包括：将载体图像的像素分为空白集合和阴影集合两类，首先对空白集合中的像素进行第一层嵌入，然后对阴影集合实施相同的操作，进行第二层嵌入。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对空白集合中的像素进行第一层嵌入，包括：

对于一个图像块中的每个空白像素x_i，j，基于其四个相邻像素得出预测值相应的预测误差为

对图像块内空白集合的预测误差进行排序，第二大预测误差用于预测最大的预测误差e_i′，j′，最大的预测误差e_i′，j′的预测误差定义为同样，获得最小的预测误差e_i″，j″的预测误差其中是第二小的预测误差，而e_i″，j″是最小的预测误差；

对于e_max或e_min的直方图，将根据基于像素值排序方法的嵌入规则进行修改，即将值为1或-1的图柱进行扩展以嵌入数据，值为0的图柱保持不变，而其他图柱进行移位以创造空间以得出和

将最大的预测误差e_i′，j′修改为将最小的预测误差e_i″，j″修改为x_i′，j′和x_i″，j″修改后的值分别为和图像块中的其他空白像素保持不变。

4.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，对每个图像块的噪声水平进行计算以区分平滑块和纹理块，仅噪声水平小于给定的阈值T的图像块被用于数据嵌入，而其他图像块被跳过并且不进行修改；同时，根据嵌入的有效负载自适应地确定图像块大小的参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述噪声水平定义为三个部分的总和，所述三个部分包括：对角线上的阴影集合像素之间的差的绝对值，上下文像素区域中每两个连续像素之间的垂直方向上的差的绝对值，以及上下文像素区域中每两个连续像素之间的水平方向上的差的绝对值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将辅助信息与秘密消息一起嵌入，用以在接收端无损地恢复载体图像，所述辅助信息包括：像素块大小参数、噪声水平阈值、最后修改的图像块的序号、无损压缩后的位置表、无损压缩后的位置表的长度；所述位置表用于记录对载体像素的修改以解决像素的上溢和下溢问题。

7.一种秘密信息提取方法，其特征在于，从采用权利要求6所述方法嵌入秘密信息后的图像中首部提取出辅助信息，根据辅助信息中的参数从图像中提取秘密信息并无损地恢复载体图像。

8.一种采用权利要求1～6中任一权利要求所述方法的基于预测误差值排序的高保真可逆信息隐藏装置，其特征在于，包括：

图像块划分模块，用于将载体图像划分成相同大小的不重叠的图像块；

预测误差排序模块，用于获得每个图像块内像素的预测误差并对预测误差进行排序；

秘密信息嵌入模块，用于根据图像块内预测误差的相关性，利用预测误差的最大值和最小值嵌入秘密信息。

9.一种电子装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，所述计算机程序被配置为由所述处理器执行，所述计算机程序包括用于执行权利要求1～7中任一权利要求所述方法的指令。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时，实现权利要求1～7中任一权利要求所述的方法。