一种JPEG图像可逆数据隐藏方法技术

技术编号:23499233 阅读:99 留言:0更新日期:2020-03-13 13:42
本发明专利技术公开了一种JPEG图像可逆数据隐藏方法,包括步骤:输入一幅JPEG图像,解析该JPEG图像的比特流,读取量化表,得到BITS和HUFFVAL两个序列,解析出JPEG图像量化DCT系数值的集合;计算各个频率位置的AC系数被选中用于嵌入时的均方差;计算哈夫曼码字长度增长表;计算各个频率位置嵌入时文件体积增长大小;计算各个频率位置的AC系数中绝对值为1的数量;计算每个数据比特的平均图像视觉失真值和平均文件大小变化值;计算每个频率位置的负指标,并对对应频率位置进行升序排列;根据零值AC系数数量对DCT块进行升序排列;综合上述排列序列挑选DCT块进行数据嵌入。本发明专利技术可减少图像视觉失真和熵编码比特流增加的数量,从而达到优化载密JPEG图像质量和文件大小的目的。

A reversible data hiding method for JPEG image

【技术实现步骤摘要】
一种JPEG图像可逆数据隐藏方法
本专利技术涉及多媒体信息安全
,特别涉及一种JPEG图像可逆数据隐藏方法。
技术介绍
JPEG图像是一种有损图像压缩格式,具有高压缩率和高保真的特征,在互联网中应用广泛。JPEG图像可逆数据隐藏技术利用人的视觉冗余和图像的数据冗余,可以把秘密信息隐藏在JPEG图像中而不被他人觉察。隐藏了秘密信息的JPEG图像称为载密JPEG图像,秘密信息可以从载密JPEG图像中完整地提取出来,提取秘密信息后载密JPEG图像可以无损地恢复到原JPEG图像。JPEG图像可逆数据隐藏技术可以应用在军事图像和医学图像中,具有重要的实用价值。Wedaj等人提出的基于DCT系数选择策略的JPEG图像可逆数据隐藏方法(F.T.Wedaj,S.Kim,H.J.Kim,andF.Huang,“ImprovedReversibleDataHidinginJPEGImagesBasedonNewCoefficientSelectionStrategy,”EURASIPJournalonImageandVideoProcessing,v本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种JPEG图像可逆数据隐藏方法,其特征在于,包括步骤:/n步骤一:输入一幅JPEG图像,解析该JPEG图像的比特流,从JPEG图像的头部DHT部分读取量化表Q,得到BITS和HUFFVAL两个序列,读取DCT系数的熵编码比特流,解析出JPEG图像从左到右,从上到下排序的第i个块中量化DCT系数值d

【技术特征摘要】
1.一种JPEG图像可逆数据隐藏方法,其特征在于,包括步骤:
步骤一:输入一幅JPEG图像,解析该JPEG图像的比特流,从JPEG图像的头部DHT部分读取量化表Q,得到BITS和HUFFVAL两个序列,读取DCT系数的熵编码比特流,解析出JPEG图像从左到右,从上到下排序的第i个块中量化DCT系数值di(u,v)的集合Di={di(u,v)};
步骤二:根据量化表中的条目q(u,v)计算当前频率位置(u,v)的AC系数被选中用于嵌入时的均方差E(u,v):



其中,N表示图像中块的数量;
步骤三:根据JPEG标准协议,由BITS和HUFFVAL计算得到R/C哈夫曼码字长度表hclt,hclt表中包含熵编码所有中间符号R/C需要的哈夫曼码字长度,基于R/C哈夫曼码字长度表整理得到哈夫曼码字长度增长表hcit;
步骤四:根据hcit表和量化DCT系数值di(u,v),将因为第j块中频率位置为(u,v)的AC系数增加了1而造成C增加1时文件体积增长大小记为Sj(u,v),其对应的两个中间符号记为(rj(u,v)/cj(u,v),di(u,v)):



则当所有频率位置为(u,v)的AC系数被选中用于数据嵌入时的文件大小变化S(u,v)为:



其中,ω为权值参数,有:



步骤五:计算频率位置为的(u,v)的AC系数中绝对值为1的数量L(u,v):



其中,δ为权值参数,有:



则每个数据比特的平均图像视觉失真值Ud(u,v)和平均文件大小变化值Uf(u,v):






步骤六:计算每个频率位置的负指标Neg(u,v),并根据Neg(u,v)值对63个频率位置进行升序排列;
具体的,赋予每个数据比特平均图像视觉失真值和平均文件大小变化值在不同频率位置的权重,则当前频率位置负指标



其中,Ud(u,v)、Uf(u,v)分别表示每个数据比特的平均图像视觉失真值和平均文件大小变化值,分别表示当前频率位置的图像视觉失真值和文件大小变化值,max{Ud/f(u,v)}和min{Ud/f(u,v)}分别表示Ud/f(u,v)的最大和最小值,α(0≤α≤1)为权重参数;
根据Neg(u,v)值对63个频率位置进行升序排列;
步骤七、根据步骤六得到的频率位置顺序进行数据嵌入。


2.根据权利要求1所述的JPEG图像可逆数据隐藏方法,其特征在于,在所述步骤六得到DCT块频率位置排列顺序后,再根据Di中零值AC系数的数量的多少对DCT块进行第二次升序排列;在数据嵌入时,根据排列后的频率位置及DCT块顺序进行数据嵌入。


3.根据权利要求2所述的JPEG图像可逆数据隐藏方法,其特征在于,从步骤六中得到的频率位置排序序列按顺序挑选前k个频率位置,1≤k≤63,k取使得在所有块中被选中的k个频率位置对应的参数能够提供不少于要嵌入数据长度的嵌入容量的最小值。


4.根据权利要求3所述的JPEG图...

【专利技术属性】
技术研发人员:何军辉刘书棋陈俊熙
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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