[发明专利]一种自适应参数二叉树标记的加密图像可逆信息隐藏方法

权利要求书

1.一种自适应参数二叉树标记的加密图像可逆信息隐藏方法，用于在图像拥有者、信息隐藏者及接收者之间进行秘密通讯，其特征在于，具体步骤如下：

S1：图像拥有者使用矢量量化预测对原始图像进行预测以获得预测误差；

S2：使用自适应参数二叉树标记方法以获得最优参数集，所述最优参数集中包含若干不同参数对，每一对参数对中的两个参数值分别用于标记预测误差在可接受范围内的像素和预测误差在不可接受范围内的像素；

S3：根据获得的最优参数集对每个图像块进行自适应参数二叉树标记，以获得标记图像，且在对任意一个图像块进行标记时所使用的参数对为所述最优参数集中使该图像块的嵌入容量最大的参数对；

S4：根据加密秘钥，对标记图像进行加密，得到加密图像并由图像拥有者将加密图像发送给信息隐藏者；

S5：信息隐藏者将加密信息嵌入到加密图像的冗余空间中，以获得含秘加密图像，并发送给接受者；

S6：接受者从收到的含秘加密图像中提取秘密信息和恢复原始图像；

所述S1中，图像拥有者使用矢量量化预测对原始图像进行预测以获得预测误差的方法如下：

S11：将原始图像I切成W×W大小且互不重叠的块；

S12：对原始图像I进行矢量量化压缩，获得索引表T_I；

S13：解压索引表T_I，获得解压缩图像I_VQ；

S14：逐像素计算原始图像I与解压缩图像I_VQ的预测误差差值，公式如下：

e(x,y)＝I(x,y)-I_VQ(x,y)

其中，I(x,y)和I_VQ(x,y)分别表示图像I与图像I_VQ在坐标(x,y)上的像素值，而e(x,y)为对应位置上的预测误差差值；

所述S2中，使用自适应参数二叉树标记方法以获得最优参数集的方法如下：

S21：将M×N大小的原始图像I切分成W×W大小且互不重叠的块B_k,其中k＝1,2,…,M/W×N/W；

S22：设定用于标记图像块的预测误差的参数对α，β)|1≤α≤7,1≤β≤7}，其中α代表一个像素的预测误差在可接受范围内时用于标记该像素的

二进制编码位数，β代表一个像素的预测误差在不可接受范围内时用于标记该像素的0值位数；先设定β＝α以对α先进行优化，获取由4组参数对组成的参数集的所有可选组合A，α^j(t)表示可选组合A的第j种组合内第t组参数对所对应的参数α，其中，j∈A，2≤α^j(0)≤α^j(1)≤α^j(2)≤αⁱ(3)≤7；

S23：对于可选组合A内的不同参数对(α^j(t),α^j(t))，分别计算对应的参数n_α，其中

S24：依次使用参数集内不同参数对来确定图像块的嵌入容量：若块内的像素符合条件则为可藏像素，否则为不可藏像素，统计块内可藏像素个数N_em(α^j(t),α^j(t))和不可藏像素个数N_nem(α^j(t),α^j(t))，计算使用参数集内不同参数对时图像块的嵌入容量并选取最大的嵌入容量作为该图像块的嵌入容量；

S25：针对可选组合A中的所有j，获得图像的总嵌入容量n为编码本中单个码字的长度；

S26：根据根据确定的j_opt获得不同t取值下的最优参数组

S27：固定S26中确定的α^*(t)并对β^j′(t)∈[1,α^*(t)]进行优化，获取由4组参数对组成的参数集的所有可选组合B，β^j′(t)表示可选组合B的第j′种组合内第t组参数对所对应的参数α,j′∈B；

S28：对于可选组合B内的不同参数对(α^*(t),β^j′(t))，分别计算对应的参数n_α，其中n_α＝2^α*(t)-1；

S29：依次使用参数集内不同参数对来确定图像块的嵌入量：若块内的像素符合条件则为可藏像素，否则为不可藏像素，统计块内可藏像素个数N_em(α^*(t),β^j′(t))和不可藏像素个数N_nem(α^*(t),β^j′(t))，计算使用参数集内不同参数对时图像块的嵌入容量并选取最大的嵌入容量作为该图像块的嵌入容量；

S210：针对可选组合B中的所有j′，获得图像的总嵌入容量

S211：根据根据确定的j′_opt获得不同t取值下的最优参数组

S212：根据确定的α^*(t)和β^*(t)，组合得到最优参数集