基于邻接差值与块分类的密文域可逆信息隐藏方法技术

现有的密文域可逆信息隐藏算法存在原始图像像素之间的相关性利用性差、图像利用率低和嵌入容量小等问题。现有的密文域可逆信息隐藏算法存在原始图像像素之间的相关性利用性差、图像利用率低和嵌入容量小等问题。针对此类问题，本文提出了一种基于邻接差值和块分类密文域可逆信息隐藏算法。采用邻接差值的方法计算得到邻接差值图像并将其分块，根据图像块内像素绝对值的最大值进行分类，然后进行块编码标记；使用密钥生成伪随机矩阵，利用流密码对编码后的图像进行加密；在腾出的空间中通过位替换嵌入秘密信息。最后根据相应密钥即可无损地提取信息并恢复原始图像。实验结果表明，在保证安全性和可逆性的同时，本文算法较于现有算法，能够获得更高的嵌入容量。能够获得更高的嵌入容量。能够获得更高的嵌入容量。

【技术实现步骤摘要】
基于邻接差值与块分类的密文域可逆信息隐藏方法


[0001]本专利技术设计数据加密领域，具体涉及一种加密图像可逆信息隐藏方法。

技术介绍

[0002]信息隐藏是一种将秘密信息嵌入在指定的载体中并能无损地提取信息的技术，该技术可以有效地保障信息的安全性。目前信息隐藏技术主要可以分为数字水印，隐写术以及可逆信息隐藏(Reversible Data Hiding,RDH)三个分支。数字水印主要用于多媒体的版本保护，隐写术主要用于通信双方的隐蔽通信，侧重于信息的存在性和隐蔽性，两者在信息嵌入时或多或少都会对原始载体造成无法修复的失真。与数字水印和隐写术不同，可逆信息隐藏技术不仅能正确地提取被嵌入的信息，还能无损地恢复原始载体。由于可逆性，可逆信息隐藏在军事、医学和法律等特殊多媒体应用领域发挥着重要作用。
[0003]近年来，随着云存储和云计算技术的日益成熟，更多的用户选择把数据上传至云端存储，云存储使数据的所有权和管理权分离，导致云存储中数据安全和个人隐私保护受到了严重威胁，密文域可逆信息隐藏(Reversible Data Hiding in 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于邻接差值与块分类的密文域可逆信息隐藏方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：图像拥有者对原始图像进行邻接差值，块分类和编码等预处理操作，为嵌入信息腾出空间，得到经过编码标记的图像；S2：图像拥有者对预处理后的图像进行扩散，得到加密后的图像，并将其发送给信息隐藏者；S3：信息隐藏者然后将加密信息嵌入到可嵌入空间中，以获得含秘密信息的加密图像并发送给接收者；S4：接收者根据拥有的不同密钥类型进行图像恢复和提取秘密信息，完成加密图像可逆信息隐藏。2.根据权利要求1所述的基于邻接差值与块分类的密文域可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述S1中，首先图像拥有者使用邻接差值方法对图像进行处理，然后对邻接差值图像分块，根据图像块绝对值的最大值进行块分类，最后进行块编码标记，方法如下：S11：将大小为M
×
N的原始图像I0第一行的第一个像素作为参考像素进行相邻像素做差处理，公式如下：其中x
(i,j)
表示原始像素值，表示经过相邻像素做差后的像素值。S12：图像拥有者在获得邻接差值图像后，将大小为M
×
N的邻接差值图像划分为大小为s
×
s的互不重叠图像块B
q
(q＝1,2,...,k；k＝M
×
N/s
×
s)，选取每个块内绝对值最大的像素值P
max
，根据P
max
对图像块进行分类，最终分为8种块类型即T1
‑
T8，用三位二进制数标记八种块类型，如下表所示：S13：块分类完成以后，图像拥有者对图像块逐个编码标记，得到编码后的图像，编码步骤如下：(1)块类型为T1时，块中所有值都为0，是理想的像素块，仅用当前块类型的标记位替换块中第一个像素的前三位，其余位用于信息嵌入。(2)块类型为T2
‑
T7时，块中值不全为0，使用像素的后位存贮当前像素的绝对值，最高位存储当前像素值的符号位，“1”表示值为负，“0”表示其他，最后用当前块类型的标记位替换块中第一个像素的前三位，且将第一位作为辅助信息保留。其中，块类
型为T7时，额外保留第三位信息。(3)最后，除块类型T1之外，所有被块标记位替换的需要保留的信息，按照块处理顺序形成辅助信息Au，并且将辅助信息Au传递给信息隐藏者。3.根据权利要求2所述的基于邻接差值与块分类的密文域可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述S2中，图像拥有者利对编码后的图像进行图像加密，方法如下：S21：通过密钥k
e
生成大小为M
×
N的随机矩阵R,通过和置乱后的图像做异或操作获得扩散后的图像I...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智盟，葛斌，葛国庆，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：