图像中隐藏信息的嵌入方法、检测方法及防伪溯源方法技术

本发明专利技术提供一种图像中隐藏信息的嵌入方法、检测方法及防伪溯源方法，图像中隐藏信息的嵌入方法包括：将待嵌入的隐藏信息编码转换为编码比特流，将编码比特流进行置乱得到置乱比特流；根据置乱比特流的长度将需要嵌入隐藏信息的图像进行非重叠正方形分块得到区域图像；从区域图像分离成的通道图像中选取修改子块和对比子块，并以对比子块为参考修改修改子块，将置乱比特流中一比特信息嵌入一块区域图像，依次将所有比特信息嵌入对应的区域图像中获得嵌入隐藏信息的图像。选取修改子块和对比子块仅对修改子块进行修改，降低了计算代价；进行离散小波变换和离散余弦变换，基于不同的应用场景选择修改不同的频段系数，提升了嵌入效率和鲁棒性。效率和鲁棒性。效率和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
图像中隐藏信息的嵌入方法、检测方法及防伪溯源方法


[0001]本专利技术涉及防伪溯源
，尤其涉及一种图像中隐藏信息的嵌入方法、检测方法及防伪溯源方法。

技术介绍

[0002]随着计算机技术和互联网的高速发展，如何把重要信息隐藏在大量电子信息中的信息隐藏技术在未来信息保护方面起到至关重要的作用。隐藏信息的方法主要包括数字水印技术、可视密码、潜信道及隐匿协议等，主要涉及基于空域的信息隐藏技术及基于变换域的信息隐藏技术。其中，基于空域的信息隐藏技术主要是采用最低有效位(LSB，英文全称：Least Significant Bit)算法，该方法将待隐藏的的二进制信息的比特位通过替换载体图像像素的最低有效位，从而把待隐藏信息隐藏在载体图像中。而基于变换域的信息隐藏技术主要是通过采用不同的变换将信息进行隐藏，常用的变换主要包括离散余弦变换(DCT，英文全称：Discrete Cosine Transform)、离散小波变换(DWT，英文全称：Discrete Wavelet Transform)及离散傅里叶变换(DFT，英文全称：Discrete FourierTransform)等。另外，可以通过与嵌入方法对应的特有的检测方法，将嵌入的隐藏信息检测出来。
[0003]由于现有技术中信息隐藏方法的鲁棒性较差，不能有效抵抗滤波、压缩、打印拍照和摄屏等攻击行为。因此，如何提高隐藏信息的不可见性和鲁棒性，以及提高隐藏信息的嵌入和检出的效率，将成为亟待解决的问题。
[0004]综上，现有技术中缺乏一种效果好的隐藏信息的嵌入方法、检测方法及防伪溯源方法。
[0005]以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决现有的问题，提供一种图像中隐藏信息的嵌入方法、检测方法及防伪溯源方法。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下所述：
[0008]一种图像中隐藏信息的嵌入方法，包括步骤：S1：将待嵌入的隐藏信息编码转换为编码比特流，将所述编码比特流进行置乱得到置乱比特流；S2：根据所述置乱比特流的长度将需要嵌入隐藏信息的图像进行非重叠正方形分块得到区域图像；S3：将所述置乱比特流中一比特信息嵌入一块所述区域图像，包括如下步骤：
[0009]从所述区域图像分离成通道图像，所述通道图像包含至少两个通道，从所述通道中选取两个通道，其中一个所述通道作为第一修改子块，另一个所述通道作为第一对比子块；以所述第一对比子块为参考修改所述第一修改子块得到已嵌入比特信息的修改通道图像；S4：依次将所述置乱比特流中所有比特信息嵌入对应的所述区域图像中获得嵌入隐藏
信息的图像。
[0010]优选地，得到已嵌入比特信息的所述修改通道图像还包括如下步骤：分别对所述第一修改子块和所述第一对比子块进行离散小波变换，针对分解后得到的第一LL子带进行离散余弦变换得到第一系数矩阵，选取所述第一系数矩阵中预设频段的第一系数数组；将所述对比子块作为参考，根据所述置乱比特流中对应比特值修改所述第一修改子块中所述预设频段的第一系数数组得到所述预设频段的第二系数数组；用所述预设频段的第二系数数组替换所述预设频段的第一系数数组得到第二系数矩阵；针对所述第二系数矩阵进行离散余弦逆变换得到第二LL子带，再用所述第二LL子带替换所述第一LL子带并进行离散小波逆变换，得到嵌入一比特信息的第二修改子块；用所述第二修改子块替代所述区域图像中对应的所述第一修改子块，得到已嵌入比特信息的所述修改通道图像。
[0011]优选地，从所述区域图像分离成通道图像包括：从所述区域图像分离成RGB通道，从RGB三通道图像中任意选取两个通道，其中一个所述通道作为所述第一修改子块，另一个所述通道作为所述第一对比子块；或，从所述区域图像分离成CMYK通道时，从CMY三通道图像中任意选取两个通道，其中一个所述通道作为所述第一修改子块，另一个所述通道作为所述第一对比子块。
[0012]优选地，所述区域图像的分辨率大于等于256*256时，将离散小波变换分解转换为二级离散小波变换分解，选取预设频段的二级LL子带进行修改。
[0013]优选地，选取所述第一系数矩阵中预设频段的系数为中频系数，所述中频系数的选取需满足以下公式：
[0014]m
i
+m
j
＝n,
[0015]k>0,1≤m
i
≤k,1≤m
j
≤k,k/2≤n≤k
[0016]其中，m
i
表示中频系数在区域图像系数矩阵中的行号，m
j
表示中频系数在区域图像系数矩阵中的列号，n表示中频系数可以选取的范围，是一个整数，k表示每个区域图像的边的像素大小。
[0017]优选地，得到所述第二系数矩阵还包括如下步骤：先将所述预设频段的第一系数数组取绝对值并转换成第一一维数组，分别针对所述第一一维数组进行奇异值分解得到所述第一修改子块和所述第一对比子块的第一奇异值，根据所述置乱比特流的对应比特值并以所述第一对比子块的第一奇异值作为参考，修改所述第一修改子块的第一奇异值得到第一修改子块的第二奇异值；将第一修改子块的所述第二奇异值代替所述第一修改子块的所述第一奇异值后进行奇异值逆分解得到第二一维数组，再用所述第二一维数组替换所述预设频段的第一系数数组的绝对值，但保留数值本身正负符号得到修改后的所述第二系数矩阵。
[0018]优选地，根据所述置乱比特流的对应比特值修改所述第一奇异值得到第二奇异值需满足以下公式：
[0019][0020]其中，σ
R
′
是第一修改子块的第二奇异值,σ
R
是第一修改子块的第一奇异值，σ
C
是第一对比子块的第一奇异值，WM
S
是水印强度，WM
I
是比特流的比特值。
[0021]优选地，所述隐藏信息包括文字、字符串和图像至少一种；所述需要嵌入隐藏信息
的图像进行非重叠正方形分块得到所述区域图像的数量大于等于所述置乱比特流的长度。
[0022]本专利技术还提供一种隐藏信息的检测方法，采用如上任一所述的图像中隐藏信息的嵌入方法的逆过程检测图像中的隐藏信息。
[0023]本专利技术再提供一种防伪溯源方法，包括如下步骤：采用如上任一项所述的图像中隐藏信息的嵌入方法将产品识别码隐藏于产品包装图上、数字图像或数字视频的特定帧中；利用如上所述的隐藏信息的检测方法提取所述产品包装图上、数字图像或数字视频的特定帧中的所述产品识别码，根据所述产品识别码获取所述产品的防伪溯源信息。
[0024]本专利技术提供一种控制装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像中隐藏信息的嵌入方法，其特征在于，包括步骤：S1：将待嵌入的隐藏信息编码转换为编码比特流，将所述编码比特流进行置乱得到置乱比特流；S2：根据所述置乱比特流的长度将需要嵌入隐藏信息的图像进行非重叠正方形分块得到区域图像；S3：将所述置乱比特流中一比特信息嵌入一块所述区域图像，包括如下步骤：从所述区域图像分离成通道图像，所述通道图像包含至少两个通道，从所述通道中选取两个通道，其中一个所述通道作为第一修改子块，另一个所述通道作为第一对比子块；以所述第一对比子块为参考修改所述第一修改子块得到已嵌入比特信息的修改通道图像；S4：依次将所述置乱比特流中所有比特信息嵌入对应的所述区域图像中获得嵌入隐藏信息的图像。2.如权利要求1所述的图像中隐藏信息的嵌入方法，其特征在于，得到已嵌入比特信息的所述修改通道图像还包括如下步骤：分别对所述第一修改子块和所述第一对比子块进行离散小波变换，针对分解后得到的第一LL子带进行离散余弦变换得到第一系数矩阵，选取所述第一系数矩阵中预设频段的第一系数数组；将所述对比子块作为参考，根据所述置乱比特流中对应比特值修改所述第一修改子块中所述预设频段的第一系数数组得到所述预设频段的第二系数数组；用所述预设频段的第二系数数组替换所述预设频段的第一系数数组得到第二系数矩阵；针对所述第二系数矩阵进行离散余弦逆变换得到第二LL子带，再用所述第二LL子带替换所述第一LL子带并进行离散小波逆变换，得到嵌入一比特信息的第二修改子块；用所述第二修改子块替代所述区域图像中对应的所述第一修改子块，得到已嵌入比特信息的所述修改通道图像。3.如权利要求2中所述的图像中隐藏信息的嵌入方法，其特征在于，从所述区域图像分离成通道图像包括：从所述区域图像分离成RGB通道，从RGB三通道图像中任意选取两个通道，其中一个所述通道作为所述第一修改子块，另一个所述通道作为所述第一对比子块；或，从所述区域图像分离成CMYK通道时，从CMY三通道图像中任意选取两个通道，其中一个所述通道作为所述第一修改子块，另一个所述通道作为所述第一对比子块。4.如权利要求2中所述的图像中隐藏信息的嵌入方法，其特征在于，所述区域图像的分辨率大于等于256*256时，将离散小波变换分解转换为二级离散小波变换分解，选取预设频段的二级LL子带进行修改。5.如权利要求2所述的图像中隐藏信息的嵌入方法，其特征在于，选取所述第一系数矩阵中预设频段的系数为中频系数，所述中频系数的选取需满足以下公式：m
i
+m
j
＝n，k＞0，1≤m
i
≤k，1≤m
j
≤k，k/2≤n≤k其中，m
i
表示中频系数在区域图像系数矩阵中的行号，m
j
表示中频系数在区域图像系数矩阵中的列号，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴军，王奕朝，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：