[发明专利]一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法及系统，所述方法包括以下步骤：对预选取的载体图像除第一行以外的部分进行防溢出操作，获得处理后的载体图像；基于自适应像素块划分方法，利用预设像素块尺寸对处理后的载体图像进行像素块划分；基于划分像素块后的载体图像，定位每个像素块中的待嵌入像素的位置，计算每个像素块的复杂度；获取每个像素块内待嵌入最大值像素和待嵌入最小值像素的预测误差，基于预测误差嵌入待传递信息；将恢复载体图像和提取信息所需的辅助信息嵌入处理后的载体图像的第一行像素中。本发明可提高可逆信息隐藏算法的嵌入性能，并通过实验验证了本发明方法的有效性。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，涉及基于空域地的可逆信息隐藏领域，特别涉及一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法及系统。

背景技术

可逆信息隐藏是一种先进的信息安全技术，它可以将秘密信息嵌入可公开的载体图像之中，既使得秘密信息不可见也使得秘密信息的存在性不可知，使攻击者无从下手，避免了在传输过程中发生信息窃取，能够使数据在不被发现的前提下进行保密通信；另外，接收方可以无损地恢复出全部的秘密信息以及完整的载体图像；可逆信息隐藏技术常常应用在对载体图像质量敏感的领域，包括军事、航天、金融、医疗等。

衡量可逆信息隐藏算法优劣的两个主要性能指标是载体失真与嵌入容量，载体失真指的是载体图像嵌入秘密信息前后的图像质量上的损失，嵌入容量指的是能够隐藏在一张载体图像中的秘密信息的总量。为了减小载体失真，有研究者提出了将秘密信息嵌入载体图像像素值数量最多的像素当中，这样每一个像素值的失真最多为1，载体的整体失真显著减小，但是这种方法的嵌入容量较小，且与载体图像本身的内容有极大的相关性。为了增大嵌入容量，有研究者提出了使用每个像素的四邻域像素对其进行预测，并将秘密信息嵌入到载预测误差当中，但是这种方法的预测准确率不高，会导致较大的载体失真。

目前，研究者们提出了将载体图像分块后分别预测并嵌入秘密信息，取得了较好的综合效果，但是这类现有方法的分块方式过于单一，效率较低，需要进行改进从而增加分块数量，使得嵌入容量增加、载体失真减小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法及系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明提供的方法可解决现有技术中低效的分块方法对可逆信息隐藏性能限制的技术问题，可增加分块数量，使得嵌入容量增加、载体失真减小，能够提高可逆信息隐藏的隐藏性能。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法，包括以下步骤：

步骤1，对预选取的载体图像除第一行以外的部分进行防溢出操作，获得处理后的载体图像；基于所述预选取的载体图像获取记录了溢出位置的位置图信息；

步骤2，基于自适应像素块划分方法，利用预设像素块尺寸对步骤1获得的所述处理后的载体图像进行像素块划分，获得划分像素块后的载体图像；

步骤3，基于步骤2获得的所述划分像素块后的载体图像，定位每个像素块中的待嵌入像素的位置，计算每个像素块的复杂度；获取每个像素块内待嵌入最大值像素和待嵌入最小值像素的预测误差，基于所述预测误差嵌入待传递信息；

步骤4，将恢复载体图像和提取信息所需的辅助信息嵌入所述处理后的载体图像的第一行像素中；其中，所述辅助信息包括所述位置图信息。

本发明方法的进一步改进在于，还包括：

步骤5，获取多个预设像素块尺寸，基于每个预设像素块尺寸重复步骤2至步骤4，比较不同预设像素块尺寸下的含密载体图像的失真大小，选取相比于原始载体图像失真最小的含密载体图像作为最终的含密载体图像。

本发明方法的进一步改进在于，步骤2具体包括以下步骤：