一种基于相邻像素差异的自适应空域隐写方法

摘要

本发明提出一种基于相邻像素差异的自适应空域隐写方法，包括秘密信息的嵌入和秘密信息的提取两个步骤。本发明方法以图像中相邻的连续三个像素作为一个嵌入单元，通过改变每一个单元中间像素值达到信息隐藏的目的。在信息嵌入的过程中，隐写算法始终保持嵌入单元内各像素间的大小关系，并可通过一个参数根据图像本身内容自适应地调节嵌入信息的容量。经大量实验证明，本发明方法与现有的基于像素间差异的隐写方法相比具有更高的安全性和自适应能力。因此，对隐秘通信等应用领域有着十分重要的实际意义。

主权项

1、一种基于相邻像素差异的自适应空域隐写方法，包括秘密信息的嵌入和秘密信息的提取两个步骤，其特征在于所述秘密信息的嵌入包括如下子步骤：(11)将图像进行分块，并根据第一密钥生成的角度对每一个图像分块随机进行顺时针角度旋转；(12)将旋转后的图像按行优先顺序排列为一个行向量，并将该向量划分为无重叠区域的1×3大小的嵌入单元，初始化两个参数T与k，其中T反映相邻两像素间的差异，而k反映单个像素最大嵌入的比特数；(13)估计图像的嵌入容量，对每个嵌入单元，如[g_i，g_i+1，g_i+2]，首先根据中间像素g_i+1与前后两个像素的差值及与参数T间的关系，确定g_i+1的可变化的范围然后通过与参数k得到嵌入单元[g_i，g_i+1，g_i+2]的嵌入容量n，若图像各嵌入单元的总容量小于要嵌入秘密信息M的容量，则修改参数T，并重新估计图像容量，否则进行下一步骤；(14)根据第二密钥生成的顺序遍历图像的每个嵌入单元，如待处理的单元为[g_i，g_i+1，g_i+2]，按照步骤(13)方法确定其中间像素的可变动范围及可嵌入的信息容量n，然后从秘密信息M中顺序提取n比特数据并转为十进制数b，按如下公式改变g_i+1为g′_i+1实现嵌入：${g^{\prime }}_{i+1}=\underset{e}{\arg \min }\left\{\right|e-g_{i+1}\left|\right||e-g_i|\equiv b\left(\mathrm{mod}{2}^n\right),e\in {\mathrm{range}}_{{g^{\prime }}_{i+1}}\}$重复本步骤直至所有的秘密信息均被嵌入；(15)根据第一密钥生成的角度将每一个图像分块进行逆时针旋转，并将步骤(13)估计得到的参数T嵌入到一个预设的、不用于秘密信息嵌入的图像区域中，生成隐写后的图像。