一种通用型大容量图像无损信息隐藏算法制造技术

本发明专利技术提供了一种通用型大容量图像无损信息隐藏算法，设计了一个二进制数绝对值模可逆运算模型，利用该模型，并借助载体图像相邻像素点的位置关系，结合混沌系统，实现了秘密的嵌入，单次嵌入率可达到1bit/pixel，且载体图像灰度值的最大修改值为1。若记该方法为：“单次1bpp嵌入法”，那么在目前认为图像峰值信噪比不小于30dB就是可接受的前提下，还可推广到“单次2bpp嵌入法”、“单次3bpp嵌入法”、“单次4bpp嵌入法”等，这些在嵌入容量和隐蔽性上均有较大优势。特别是采用N重“单次1bpp嵌入法”时，总的嵌入率可达到N bit/pixel，对载体的最大修改值依然为1，对载体图像的峰值信噪比影响依然极小，整个算法通用性强，灵活性大，适用面广，嵌入率高，隐蔽性好，安全性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息隐蔽
，特别涉及一种通用型大容量图像无损信息隐藏算法。
技术介绍
信息隐藏技术作为信息安全的一种重要技术，在隐密通信、安全认证、版权保护等领域有着传统密码所不能比拟的独特优势。随着数字图像分辨率的增加，数字图像越来越大，如将数据隐藏于数字图像，则总趋势是隐藏量越来越大。信息隐藏可分为有损信息隐藏和无损信息隐藏，无损信息隐藏在秘密信息无损提取后还能正确恢复原始图像，是一种重要的信息隐藏类型。目前已有的可逆信息隐藏算法主要有：基于频域、图像压缩、算术取模运算、差值扩展、直方图移位等等，嵌入率。这些技术大多数在在容量小，隐蔽性差，且对于不同的载体图象嵌入的容量相差也较大等许多问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种通用型大容量图像无损信息隐藏算法，设计了一个二进制数绝对值模可逆运算模型，利用该模型，并借助载体图像相邻像素点的位置关系，结合混沌系统，实现了秘密的嵌入。其最大优势是：单次嵌入率就可达到1bit/pixel，且载体图像灰度值的最大修改值为1，对载体图像的峰值信噪比影响极小，算法嵌入量大，隐蔽性好，且秘密信息的嵌入和提取均不产生任何附加信息，也无数据溢出，若记该方法为：“单次1bpp嵌入法”。那么在目前认为图像峰值信噪比不小于30dB就是可接受的前提下，还可推广到“单次2bpp嵌入
法”、“单次3bpp嵌入法”、“单次4bpp嵌入法”等，这些在嵌入容量和隐蔽性上均有较大优势。特别是采用N重“单次1bpp嵌入法”时，总的嵌入率可达到N bit/pixel，对载体的最大修改值依然为1，对载体图像的峰值信噪比影响依然极小，整个算法通用性强，灵活性大，适用面广，嵌入率高，隐蔽性好，安全性高。本专利技术的技术方案是：1、一种通用型大容量图像无损信息隐藏算法，其特征在于，包括以下步骤：1)秘密信息的嵌入过程：Step1：将载体图像记为A，其图像大小记为m×n，图像中各像素点的像素值记为Aij，(1≤i≤m，1≤j≤n)；Step2：将载体图像A的8个位平面从最高有效位(MSB)到最低有效位(LSB)依次记为A7，A6，…，A0；Step3：顺次读取载体图像A的像素值，利用公式Pij＝Aijmod 2，(1≤i≤m，1≤j≤n)得到载体图像A的最低有效位A0的平面值Pij；并将最低有效位平面A0中各元素的值记为Pij，Pij∈{0，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用型大容量图像无损信息隐藏算法，其特征在于，包括以下步骤：1)秘密信息的嵌入过程：Step1：将载体图像记为A，其图像大小记为m×n，图像中各像素点的像素值记为Aij，(1≤i≤m，1≤j≤n)；Step2：将载体图像A的8个位平面从最高有效位(MSB)到最低有效位(LSB)依次记为A7，A6，…，A0；Step3：顺次读取载体图像A的像素值，利用公式Pij＝Aij mod 2，(1≤i≤m，1≤j≤n)得到载体图像A的最低有效位A0的平面值Pij；并将最低有效位平面A0中各元素的值记为Pij，Pij∈{0，1}；Step4：将待隐藏的秘密信息W转化为二进制序列Wk(k≤m×n)；Step5：构造一个二进制的随机序列Q，利用Logistic映射公式xk+1＝μxk(1‑xk)，以及生成有效混沌序列Qt，(t≥m×n)；式中：0≤μ≤4，xk∈(0，1)，且3.569945≤μ≤4序，列xi从第100个值开始取值，记为Xi＝x(i+100)；Step6：构造一个二进制数绝对值模可逆运算模型，假设有a，b，c，d四个二进制数，即：a，b，c，d∈{0，1}，如果有：|(a+b+c)|mod 2＝d，则有下列关系式成立：a＝(|d‑b‑c|)mod 2b＝(|d‑a‑c|)mod 2c＝(|d‑a‑b|)mod 2Step7：令P′(i，0)＝P(i，n)，确定出初值P′(i，0)；Step8：从载体图像A的像素值A11开始，将Pij、Wi、Qi分别看作Step4所述的二进制数绝对值模可逆运算模型中的a、b、c，套用Step4所述的二进制数绝对值模可逆运算模型：P(i,0)′=P(i,n)P(i,j)′=|P(i,j-1)′+W(i+(j-1)×m)+Q(i+(j-1)×m)|mod2]]>依次进行计算，得出所有的P′(i，j)；Step9：将所有计算出的P′(i，j)值，顺次与该像素点其余7个位平面进行重组，并将其还原成m×n大小的图像，得到含秘图像B，实现秘密信息对载体图像A最低有效位平面A0进行一轮嵌入，因其最终可在每个像素中嵌入一位秘密信息，即1bit/pixel，简称为“单次1bpp嵌入”；2)秘信息的提取过程：Step10：输入μ和x0的初值，通过Step3所述公式xk+1＝μxk(1‑xk)和计算出Qi值；Step11：读取含秘图像B的最后两列P′(i，n)和P′(i，n‑1)，计算出P(i，n)，下式：P(i，n)＝|P′(i，n)‑P′(i，n‑1)‑Q(i+(n‑1)×m)|mod 2Step12：令P′(i，0)＝P(i，n)，根据二进制数绝对值模可逆运算模型原理，利用下公式式：W(i+(j‑1)×m)＝|P′(i，j)‑P′(i，j‑1)‑Q(i+(j‑1)×m)|mod 2Step13：顺次将计算出的Wi二进制序列，还原为秘密信息的原始文件类型，还原出秘密信息；3)载体图像的还原：Step14：从含秘图像B的最后一列P(i，j)开始，由下面的公式可得出：P(i,j)=|P(i,j)′-P(i,j-1)′-Q(i+(j-1)×m)|mod2P(i,0)′=P(i,n)]]>Step15：将计算机出的P(i，j)与该像素点其余7个位平面重新进行结合，还原出载体图像A。...

【技术特征摘要】
1.一种通用型大容量图像无损信息隐藏算法，其特征在于，包括以下步骤：1)秘密信息的嵌入过程：Step1：将载体图像记为A，其图像大小记为m×n，图像中各像素点的像素值记为Aij，(1≤i≤m，1≤j≤n)；Step2：将载体图像A的8个位平面从最高有效位(MSB...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继军，李国祥，
申请(专利权)人：广西财经学院，王继军，李国祥，
类型：发明
国别省市：广西;45