[发明专利]一种数字图像隐写方法及秘密信息提取方法

摘要

本发明涉及一种数字图像隐写方法，用于将二进制的秘密消息S嵌入大小为M×N的原始载体图像Gc中，其特征在于：先计算秘密消息的隐写进制B；将原始载体图像Gc分成连续的互不重叠的三像素组序列Q；将二进制的秘密消息S转换成B进制的秘密消息SB；从三像素组序列Q中按照顺序取出一组数据；从B进制的秘密消息SB中按照顺序取出一位秘密数据dB；确定三维空间点(x，y，z)的候选像素值领域集ΦB(x，y，z)，及参数k1和k2：搜索候选像素值领域集ΦB(x，y，z)找到(x′，y′，z′)，满足f(x′，y′，z′)＝dB；用(x′，y′，z′)替换三像素组序列Q中(x，y，z)，完成秘密数据dB的隐写嵌入；与现有技术相比，本发明的优点在于：能够获得更小的均方误差，能有效提高隐写图像的不可感知性和安全性。

主权项

1.一种数字图像隐写方法，用于将二进制的秘密消息S嵌入大小为M×N的原始载体图像G_c中，其特征在于包括如下步骤：步骤(1)、首先按照下式计算满足条件的最小的B,|S_B|代表秘密消息S在B进制下的长度，是向下取整运算；步骤(2)、按光栅扫描方式扫描原始载体图像G_c，将原始载体图像G_c分成连续的互不重叠的三像素组序列Q，三像素组序列Q中的一组数据包含三个像素点的像素值，三像素组序列Q的组数为步骤(3)、将二进制的秘密消息S转换成B进制的秘密消息S_B；步骤(4)、从三像素组序列Q中按照顺序取出一组数据，将这组数据标记为(x,y,z)；从B进制的秘密消息S_B中按照顺序取出一位秘密数据，将这一位秘密数据标记d_B；步骤(5)、将(x,y,z)定义成一个三维空间的点，根据下面公式1确定三维空间点(x,y,z)的候选像素值领域集Ф_B(x,y,z)，及参数k₁和k₂：其中f(x_i,y_i,z_i)为三维球体的提取模函数，Mod为求余函数；给定一个进制B和空间中一点(x,y,z)，通过公式1求解，可以得到k₁和k₂，以及B个空间点(x_i,y_i,z_i)，i∈{0,1,…,B‑1}，这B个空间点就是三维空间点(x,y,z)在进制B下的候选像素值领域集Φ_B(x,y,z)；步骤(6)、搜索候选像素值领域集Ф_B(x,y,z)找到(x′,y′,z′),满足f(x′,y′,z′)＝d_B,其中f(x′,y′,z′)＝(x′+k₁×y′+k₂×z′)ModB；步骤(7)、用(x′,y′,z′)替换三像素组序列Q中(x,y,z)，完成秘密数据d_B的隐写嵌入；步骤(8)、重复步骤(4)到步骤(7)，直至B进制的秘密消息序列S_B中的全部秘密数据均嵌入至三像素组序列Q中，将完成秘密数据隐写嵌入后的三像素组序列Q执行光栅扫描，得到大小为的M×N隐写载密图像G_s，同时输出隐写的进制B。