一种以ＪＰＥＧ２０００压缩图像为载体的大容量信息隐藏方法。操作步骤：对图像进行小波分解、小波系数量化和位平面编码，经率失真优化确定各个编码块码流的截断位置和可嵌入信息的最低位平面；初步选取大于阈值的小波系数作为嵌入点，进行冗余估算并调整嵌入点和嵌入强度；从可嵌入的最低位平面开始，按照位平面从低到高的顺序将同步信息和隐藏信息嵌入到量化后的小波系数中；嵌入信息后再次进行位平面编码并组织码流。该方法基于二次编码策略确定嵌入位置，并通过自适应地选择嵌入点和调整嵌入强度来提高信息隐藏容量。该方法对标准的ＪＰＥＧ２０００解码器而言完全透明，可以方便地集成在ＪＰＥＧ２０００编码器中，嵌入隐藏信息后的码流仍可正常解码。
【技术实现步骤摘要】
一种以JPEG2000 M图像为载体的大容量信息隐藏方法狱领域本专利技术涉及以数字图像为载体进行隐KS信的信息安全和多媒体信息处理
背景駄现代信息隐藏技术是数對七信息时代信息^^页域的M^方向，信息隐藏技^U用数字媒体本身所具有的冗余，以及人类感知器官的生理和心理特征，将隐藏信息隐藏 体 当中，载体信号可以是文本、静止图像、视频、音频等。信息隐藏与加密技术具有显著的差别，M3i加密 可以隐藏信息的内容，而fflit信息隐藏则可以隐藏信息的存在，将信息隐藏与加密技术相结合可 以极大i，高信息安全水平。利用信息隐藏技术实现隐M信时，柯见性和隐mw量是两个重要指标，也就是说一方面必须會滩在载体对象中駄足够多的隐藏信息比特，保ffil信的有效性；另一方面，信息嵌入以后不會媳成载体5^m外M^生可察觉的变化，傲Bi信的隐秘性。目lt^r泛〗顿的在数字图像中隐藏l^的方法是空间域的LSB方法，信息被^A到針像素值的最低有效位，这种方法的优点是简便易行，隐藏容量较大，不可见'瞎，但是可靠性较差，^A的信息^1有损压縮后就会,去，因此空间域的LSB方法并不t跑用于常见的压縮格式的 数字图像。各种图像压縮编码国际标准中都使用了变换编码技术，在变换域中进行信息^A能够 比，的解决这个问题。JPEG图像压縮编码国际标准中使用的是离散余弦变换(DCT)， DCT 系数量化以后再进fi^损的熵编码，得到最终的压縮码流，只^W选择的修^S化后DCT系数的低位即可实现隐,息嵌入。JPEG2000是国际电联(rru)制定的新一代的静止图像压縮编码国际标准，与旧标准相比，JPEG2000在m^J图像质量、码流的可伸縮性以及容错能力等方面具有卓 越的性能。JPEG2000标准基于离散小波变换(DWT)，战DCT域的信息駄策略并不倉谊接 移丰鼓UJPEG2000系统中，原因是在JPEG2000臓编码过程中，量化以后的小波系数会S1M编码 产生初步的码箭之后，还要再经历一个率失真优化截断的步mt能得至撮终的码流，逸就意瞎如果简单地将隐禾刺言息駄到量化后小波系数的低位，那么敏码流截断舰后，駄的隐禾膽息还^ii到破坏，使接收m法^i鹏信内容。扩频技术常被引入到信息隐藏方法之中来提高抗有损W^常见信号处理手段的能力，首先 对要駄的隐藏信息比舰行扩频处理，然后再将其駄到载^M中，接收端利用相关检测方 法得出结果。这种方法比较适合柳在数字水印狱中，M^字版权做等功能，而一般并不适用于隐^il信，这是因为扩M处理极大地降低了信息隐藏容量，扩频数字水印技术的检测结 果^K有两沐"有，赌'无"，也就是说它只鹏了一个比特的信息隐HW量。本专利技术所实现的是一种會雜在JPEG2000 JBt图像中^A大量信息的信息隐藏方法，此项研究 属天津市自然科学基金(Na 06YFJMJC00700)资助研究内容。i^f法倉辦确保所^A的信息在 有损压縮过程中鹏就，从而保证接收端正确提取隐蔽通信的内容，另夕卜该方法还充分利用了人眼的《&觉特性，在满足不可见性的1^下 了^;的信息隐,量以满足隐^1信的需要。此部分内容可参考以下文献资料-1. R J. Andersor^ and F. A. R Petitcolas， On the limits of steganography，正EE Journal of Selected Area in Communications, 1998， 16.4744812. ISO/EC FCD 15444"1， JPEG2000Part 1 Final Committee Draft Version 1.0,20003. ISO/EC FCD 15444-2, JPEG2000 Part 2 Final Committee Draft 2000
技术实现思路
本专利技术的目的是刻艮现有技术#&的，不足，,一种以JPEG2000 M图像为载体的适 用于隐M信的大容量信息隐藏方法。本专利技术提供的以JPEG2000压縮图像为载体的适用于隐M信的大容量信息隐藏方法的操作 步骤如下第一、按照JPEG2000标准中规定的方法，对原始图^3S行多层小波分解、小皿数量化、位平面编码，以及率失真优化截断。根据码流截断tia得出於编码块中小波系数貪濒^A信息的劇氐位平恥第二初皿取大于阈值16的小波系数作为嵌入点，根据冗余估算的结，嵌入点和嵌入强度进fiii整，去除不适^KA信息的駄点，荆导出^^A点上最多會激駄的信息比特数；第三、从倉,駄的最低位平面开始，按照位平面从低至搞的顺序将同步信息和隐藏信息嵌入至糧化后的小波系数中；第四、完成信息^A后，再7爐行位平面编码；第五、按照第一步中的率失真优化截断结果组织最终的码流。隐藏信息的嵌入点和最多可^A的信息比特数fflil^下冗余估算方法进行计算 第一步利用自对比掩蔽 :^小^^itiS行处理，其中^'是均匀量化后的小波系数并且最高位以下清零后的值，A'是当前小縣数的量化步长，0 < < 1 ，最高位以下清零是为了让ftA^和提取端获得同样的计算结果，从而保证算法可逆；J,是禾,自对比掩 e娘处理后的小波系数值； 第二步利用邻鹏蔽交娘处理小波系数，<formula>formula see original document page 7</formula>邻域小波系對旨的是以当前系数为中心的WN范围内的小波系数，hl表示邻域小波系数的个数；参数^是掩蔽交鹏的3艘控制因子，P与W—繊制着依齢卩職蔽J娘调整駄强度的力度；"=(1000/2')-是规范化因子，"{0,1,2,3,4}転小縣f^f在的^f,率7jC平；^是均匀 量化以后的邻域小波系数，^取较小的值可以有效地抑制邻域中的少数幅度值很大的小波系数的影响，从而倉辦区分图像中的^i缘区和纹理区，z,是利用邻職蔽突她处理后的小波系数值。为保证KA^和提取端获得同样的计算结果，邻域小波系数的最高位以下也要清零，并且只取幅 度值不小于阈值16的邻域小^^数参与计算。第三步，人目树中等亮度区域的噪声最为敏感，敏感Sg随着^g值的升高或斷氏而繊l因此增加一个由亮度敏感l40f决定的加权系数，以/e {0,1,2,3,4}表示小波藩后的^fjl率水平，"0^g高的^p率水平；以0^O丄2，3)标子带方向，依^^JLL、 LH、 HL、 HH，其中LL ^^水平和垂直方向都为高频，LH^水平方向低频、垂直方向高频，HL^7jC平方向高频、垂直方向低频，HHg7K平和垂直方向同为高频"0'，力^^fl率7K平,下的、方向为e的子 带中第z'行第y列的隨上的小縣数，贝U第/^fl率水平下的任意方向子带中，座标为("')的小縣数的離敏感f幼卩縣数A(/，")如下计算L 丄(/,/，y), oAmv/化 其中中间值"/,Z，力如下计算助"+"("W,"W) (4)A为小波分解的级数，'"为最低的^fJI率7jC平，其中符号b」表示不大于x的最大徵， "(1 H^d，1+L*」)是最低辨,率水平的LL子带中的一个小t系数,它与第'併,率水平下的任意 方向子带中座标为("')的小波系im应着相同的图像区域，因为小波分解之前对像素本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以ＪＰＥＧ２０００压缩图像为载体的适用于隐蔽通信的大容量信息隐藏方法，其特征在于：信息隐藏的操作步骤如下：第一、按照ＪＰＥＧ２０００标准中规定的方法，对原始图像进行多层小波分解、小波系数量化、位平面编码，以及率失真优化截断；根据码流截断位置得出各个编码块中小波系数能够嵌入信息的最低位平面；第二、初步选取大于阈值１６的小波系数作为嵌入点，根据冗余估算的结果对嵌入点和嵌入强度进行调整，去除不适于嵌入信息的嵌入点，并得出各个嵌入点上最多能够嵌入的信息比特数；第三、从能够嵌入的最低位平面开始，按照位平面从低到高的顺序将同步信息和隐藏信息嵌入到量化后的小波系数中；第四、完成信息嵌入后，再次进行位平面编码；第五、按照第一步中的率失真优化截断结果组织最终的码流。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张良，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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