基于像素值排序预测与菱形预测的可逆信息隐藏方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于像素值排序预测与菱形预测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进行防上溢/下溢操作，并记录用于载体图像恢复的位置图信息；将处理后的载体图像进行不重叠的分块，获得多个像素块；并设定复杂度阈值；依次将每个像素块中的像素排序，得到每个块的待预测的像素；计算待预测像素的复杂度，根据复杂度与复杂度阈值的关系，依次指导每个像素的嵌入操作；将解码所需的辅助信息嵌入图像中。本发明专利技术可提高基于预测的可逆信息隐藏算法的嵌入性能，并通过实验验证了该方法的有效性。并通过实验验证了该方法的有效性。并通过实验验证了该方法的有效性。

【技术实现步骤摘要】
基于像素值排序预测与菱形预测的可逆信息隐藏方法及系统


[0001]本专利技术属于信息安全
，涉及基于空域地的可逆信息隐藏领域，特别涉及一种基于像素值排序预测与菱形预测的可逆信息隐藏方法及系统。

技术介绍

[0002]可逆信息隐藏是一种新兴的信息安全技术，它可以将秘密信息隐藏进可公开的载体图像之中，既隐藏了秘密信息又隐藏了秘密信息的存在，使攻击者的兴趣大大降低，避免了在传输过程中被进行的恶意操作，使数据可以在不被发现的情况下进行保密通信；另外，接收者可以无损地恢复出原本的秘密信息以及载体图像。综上，可逆信息隐藏技术在军事、航天、金融、医疗等对载体图像有高质量要求的领域被广泛使用。
[0003]可逆信息隐藏算法追求的两个主要指标是嵌入容量与载体失真。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，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。为了增大嵌入容量，有研究者提出了将秘密信息隐藏在每两个相邻像素值的差值之中，这样每两个像素中就可以嵌入一个比特的秘密信息，但是这样的做法导致嵌入信息前后图像的内容变化较大，造成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于像素值排序预测与菱形预测的可逆信息隐藏方法，其特征在于，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；基于预选取的载体图像获取用于载体图像恢复的位置图信息；步骤2，将处理后的载体图像除第一行以外的部分进行不重叠的分块，获得多个像素块；设定像素的复杂度阈值；步骤3，依次将每个像素块中的像素排序，得到每个像素块的待预测像素；步骤4，计算待预测像素的复杂度，根据复杂度与所述复杂度阈值的关系，指导每个待预测像素是否计算用于嵌入信息的预测误差；对于需要计算用于嵌入信息的预测误差的待预测像素，基于像素值排序预测与菱形预测计算获得预测误差；根据计算获得的预测误差将待传递信息嵌入处理后的载体图像；步骤5，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；所述辅助信息包括所述位置图信息。2.根据权利要求1所述的一种基于像素值排序预测与菱形预测的可逆信息隐藏方法，其特征在于，步骤1具体包括以下步骤：按光栅扫描的顺序扫描预选取的载体图像第一行以外的每一个像素，设定k初始值为1，对每个像素进行如下操作：式中，p
x，y
表示坐标为(x，y)的像素值，x∈[2，H]，y∈[1，W]，H和W分别表示载体图像的高和宽；LM是位置图，其为用于记录像素值调整的一维向量；将LM进行算术压缩以减少所需的存储量，得到压缩后的位置图CLM。3.根据权利要求2所述的一种基于像素值排序预测与菱形预测的可逆信息隐藏方法，其特征在于，步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1，将处理后的载体图像划分为大小相同的不重叠的像素块，设定像素的复杂度阈值初始值；步骤2.2，更新所述复杂度阈值；其中，像素块的大小为h
×
w，h∈(2，3，4，5}，w∈(2，3，4，5}，每次运行到步骤2.1时更新像素块的尺寸，直到所有尺寸大小都被使用过；复杂度阈值的初始值设定为T＝
‑
0.1；更新复杂度阈值的方式为T＝T+0.1。4.根据权利要求3所述的一种基于像素值排序预测与菱形预测的可逆信息隐藏方法，其特征在于，步骤3具体包括以下步骤：按光栅扫描顺序依次选取每一个像素块；对于每一个像素块，按光栅扫描顺序获取其中的每一个像素值，得到像素值序列{p1，p2，
…
，p
h
×
w
}，将像素值序列按照从小到大的顺序排列，得到排序后的序列(p
σ(1)
，p
σ(2)
，
…
，p
σ(h
×
w)
}；式中，σ：(1，2，
…
，h
×
w}
→
{1，2，
…
，h
×
w}是一对一的排序映射，映射结果为p
σ(1)
≤p
σ(2)
≤
…
≤p
σ(h
×
w)
，其中，在p
σ(i)
＝p
σ(j)
且i＜j时，
有σ(i)＜σ(j)，i，j∈{1，2，
…
，h
×
w}为像素在像素值序列中的序号；每个像素块的最大像素p
σ(h
×
w)
与最小像素p
σ(1)
作为待预测像素；每个像素块第二大的像素p
σ(h
×
w
‑
1)
与第二小的像素p
σ(2)
作为预测像素值。5.根据权利要求4所述的一种基于像素值排序预测与菱形预测的可逆信息隐藏方法，其特征在于，步骤4具体包括以下步骤：对于每个坐标为(x，y)待预测像素p
σ(h
×
w)
或p
σ(1)
，获取其最近邻的四个像素的值p
x
‑
1，y
、p
x+1，y
、p
x...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志斌，樊郭君，周诠，高昕毅，张潇然，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：