一种基于分块自适应直方图平移的可逆信息隐藏方法

摘要

本发明涉及多媒体信息安全领域，具体涉及一种基于分块自适应直方图平移的可逆信息隐藏方法，包括如下步骤：（1）将载体图像分块，计算各子块直方图的峰值；（2）依据各子块的嵌入容量，自适应的选择用于嵌入信息的子块；（3）在嵌入信息时，采用一种自适应选择直方图平移方向的方法。本发明是一种新型的直方图平移方法，能够高效的嵌入信息并能无损的提取所嵌入信息、恢复原始图像，采用分块的方法使得嵌入信息更加安全、提高整体嵌入率，自适应选择直方图平移方向则能有效提高图像的峰值信噪比，进一步改善图像质量。从而可以为医疗、军事等应用提供帮助，本发明方法对精度越高的图像的可逆信息隐藏效果越好。

主权项

一种基于分块自适应直方图平移的可逆信息隐藏方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对载体图像分块、自适应的选择待嵌入有效信息子块，其具体过程为：(11)将载体图像分为M个N*N大小的子块，并将其置乱，将所有子块分为两类S和A，S类子块用于嵌入有效信息，A类子块用于嵌入附加信息；(12)在嵌入有效信息之前，先计算每个子块的嵌入容量，依据待嵌入有效信息的长度计算嵌入容量门限值R，以此来选定对应的待嵌入有效信息子块；(13)为防止嵌入信息后直方图溢出，需对所有子块进行预处理，做溢出调整；(2)自适应的选择嵌入信息时直方图平移的方向，具体为：先得出子块的直方图，直方图横轴x为像素值，取值范围[0，255]，纵轴h(x)为各像素值对应的像素点个数，设从0左起第一个非零h(x)对应像素值为a，从255右起第一个非零h(x)对应像素值为b，那么直方图对应的有效像素值取值范围为[a，b]，比较该直方图中峰值像素值max与a、b的距离，若max距b较近，则该直方图向右平移，反之，该直方图向左平移；(3)将嵌入了有效信息的子块的附加信息嵌入到图像中传送，自适应选择附加信息的比特长度，具体为：(31)根据子块的直方图分布，计算其有效宽度range；(32)确定有效宽度表示为(range+1)的直方图所需的最少二进制位数k；(33)将峰值在直方图中的位置用k位二进制数表示，位置数从0开始计；(4)有效信息嵌完后，采用直方图平移的方法将附加信息嵌入到预留的A类子块中；(5)在收到携带有嵌入信息的图像后，提取信息、恢复原始图像的过程为：(51)将携带嵌入信息的图像分块并置乱，先提取出A类子块中的附加信息，得出定位图、以及嵌入块直方图峰值的位置信息，并恢复对A类子块的溢出调整；(52)扫描子块，找出携带了有效信息的子块，依据子块的直方图计算像素分布范围range，并确定峰值点的像素值；(53)若峰值在直方图中的位置大于等于即信息在嵌入时直方图是向右平移的，则在提取时，直方图向左平移；反之，提取信息时直方图向右平移；最后对提取信息后的图像做溢出调整；由此，能够提取出嵌入的信息，并无损的恢复出原始图像。