一种基于矢量量化的可逆信息隐藏方法技术

技术编号:24890556 阅读:55 留言:0更新日期:2020-07-14 18:17
本发明专利技术公开了一种基于矢量量化的可逆信息隐藏方法,包括以下步骤:步骤1、对原始的载体图像进行分块后,通过矢量量化过程得到初始索引表T;步骤2、使用优化算法重新排列初始索引表,得到新的索引表I;步骤3、利用当前索引的四个相邻索引的权重,计算获得预测误差;步骤4、根据不同的预测误差,对当前索引的编码模式进行划分;步骤5、使用自适应指标分配技术进行索引编码和信息嵌入,得到输出码流;步骤6、对输出码流进行解码和提取。本发明专利技术采用优化算法重新排列索引,使得索引间的空间相关性更强,更能有效压缩。另外,使用四个相邻索引计算预测误差,能够减小预测误差,有效降低比特率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于矢量量化的可逆信息隐藏方法
本专利技术涉及信息隐藏
,尤其涉及一种基于矢量量化的可逆信息隐藏方法。
技术介绍
随着计算技术的快速发展,包括云计算,网络和多媒体应用在内的安全问题得到了广泛的研究。数据隐藏是一种通过将信息嵌入载体来隐藏秘密数据的技术,由于其广泛的应用,在这些研究中受到了极大的关注,其中数字图像已成为非常流行的通信媒介。此外,许多发展良好的图像处理技术可用于丰富数字图像的应用,使图像比其他媒体更具吸引力。通常,数字图像由于其巨大的尺寸而需要大量的存储空间和长的传输时间。在无线网络中,这些约束限制了数字图像的使用,因为移动设备以低功率操作,具有有限的存储器,并且使用通常具有带宽限制的网络。为了使数字图像的传输兼容无线网络的限制,开发了图像压缩技术,用于以压缩形式传输数字图像,以减少所需的存储空间,节省带宽,并提高传输速度。因此,许多相关的信息隐藏方法适用于各种压缩格式,如块截断编码(BTC),联合图像专家组(JPEG)和矢量量化(VQ)。VQ压缩技术实现了高压缩率和可接受的图像质量,吸引了大量研究人员来研本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于矢量量化的可逆信息隐藏方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1、对原始的载体图像进行分块后,通过矢量量化过程得到初始索引表T,具体为:/n将原始的载体图像划分成不重叠的大小为w×h的图像块,每个图像块排列成k维的图像矢量V,然后将每个矢量按Z字形的顺序从上到下从左到右依次比较码本C中的码字Ci,并通过最小欧几里德距离找到每个图像矢量最接近的码字,从而获得索引表T;/n步骤2、使用优化算法重新排列初始索引表,得到新的索引表I,具体包括:/n第一步,输入码本的N个索引值,产生N个初始个体G(0),设置进化代数g,最大遗传代数Gen;/n第二步,计算群体G(t)中各个个体的适应度;/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于矢量量化的可逆信息隐藏方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、对原始的载体图像进行分块后,通过矢量量化过程得到初始索引表T,具体为:
将原始的载体图像划分成不重叠的大小为w×h的图像块,每个图像块排列成k维的图像矢量V,然后将每个矢量按Z字形的顺序从上到下从左到右依次比较码本C中的码字Ci,并通过最小欧几里德距离找到每个图像矢量最接近的码字,从而获得索引表T;
步骤2、使用优化算法重新排列初始索引表,得到新的索引表I,具体包括:
第一步,输入码本的N个索引值,产生N个初始个体G(0),设置进化代数g,最大遗传代数Gen;
第二步,计算群体G(t)中各个个体的适应度;
第三步,将选择算子作用于群体,根据个体的适应值,选择多个优良个体,作为父代遗传到下一代;
第四步,通过单点交叉、多点交叉或均匀交叉,对选中的个体进行交换染色体片段,产生两个新的后代;
第五步,将变异算子作用于群体,对选中的个体,以某一概率改变某一个或某一些基因值为其他的等位基因;
第六步,群体经过选择、交叉和变异运算之后得到下一代群体,计算其适应度值,并根据适应度值进行排序,准备进行下一代遗传操作,直至g>Gen,则此优化过程中所得到的具有最大适应度的个体作为最优解输出,进行索引值分配,产生新的索引表;
步骤3、利用当前索引的四个相邻索引的权重,计算获得预测误差,具体包括:
第一步,选取索引表I中的第一行和第一列的索引I1,记为种子索引,其他为剩下索引;
第二步,以光栅扫描方式顺序读取剩下的索引,以Ii为当前索引,且利用IL,IU,IUL和IUR分别表示当前索引Ii的左索引、上索引、左上索引和右上索引;
第三步,计算四个相邻索引的权重,权重w计算公式为
w=(XTX)-1XTy
其中y=[I1I2…In]T
利用四个相邻索引的权重对当前索引Ii进行预测,得到预测误差e
e=round(w1×IL+w2×IU+w3×IUL+w4×IUR);
步骤4、根据不同的预测误差,对当前索引的编码模式进行划分,编码模式划分为7种,分别为:
模式1,当Ii=IL,且Ii+1andIi+2≠IL时;
模式2,当Ii=IU,且相似时;
模式3,当Ii≠ILandIi≠IU,且0≤pi≤2m-1时;
模式4,Ii≠ILandIi≠IU,且-(2m-1)≤pi≤0时;
模式5,当Ii≠ILandIi≠IU,且|pi|>2m-1和|pi+1|and|pi+1|≤2m-...

【专利技术属性】
技术研发人员:翁韶伟张天聪王美金吴志杰
申请(专利权)人:福建工程学院
类型:发明
国别省市:福建;35

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