一种低修改率的数字图像隐写方法
【专利摘要】本发明涉及低修改率的数字图像隐写方法，首先将载体图像的像素值分成[L/(l+1)]组数据，将分组数据中像素值对应的二进制数据的第l+1位作标志位；然后，将分组数据中像素值对应的二进制数据与秘密信息的二进制数据对应比较，获得两组数据的差异值di；根据获得的di，对秘密信息的二进制数据进行判断和嵌入操作：当di≤(l-1)/2时，对标志位取0，利用LSB方法将秘密信息的二进制数据嵌入到分组数据中；当di>(l-1)/2时，对标志位取1，将秘密信息的二进制数据取反，利用LSB方法将秘密信息的二进制数据嵌入到分组数据中，获得嵌入秘密信息的载体图像。本发明中的隐写方法在保持LSB嵌入方法优点的基础上，既能嵌入大量秘密信息到载体图像中，同时又保持了降低的修改率。
【专利说明】一种低修改率的数字图像隐写方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数字图像隐写领域，尤其涉及一种低修改率的数字图像隐写方法。
【背景技术】
[0002]随着信息技术的飞速发展，人们开始更多地关注信息安全技术。信息隐藏作为新兴的信息安全技术，而隐写术则是信息隐藏的一种重要技术。目前，通常所说的隐写术的载体各式各样，包括各种格式的图像、声音、视频文件等等，而且传送载有秘密信息的载体的手段也是各种各样。现如今，几乎没有一个人不在使用网络，如网页新闻、移动手机传送信息、图像、邮件收发等等，网络便利了我们的生活。信息化一方面为我们带来了便利的生活，增强了世界各地的沟通与交流，但是也会使人们的生活“透明化”。由于军队、政治、经济等领域都需要信息的保密性，隐写术便是在这样的时代大背景下应运而生的。
[0003]隐写术能将秘密信息嵌入到载体信息中，只有通信双方根据特定的秘钥才能获得嵌入的秘密信息，而通信双方之外的任何人因不了解秘钥却发现不了这个秘密信息。在隐写术中，作为载体的文件可以是多种多样的:载体文件相对即将要嵌入的数据量越大，隐藏该数据就越加容易。因此，数字图像因其包含有大量数据的特性，使它在Internet和其他传媒上被广泛地用于隐藏信息。
[0004]在对时域信息进行隐藏的技术中，LSB (Least Significant Bits,最低有效位)方法是人们使用最多的方法，具有嵌入率大、操作简单的优点。LSB的隐写方法包括以下基本步骤:(1)将得到的隐藏有 秘密信息的十进制像素值转换为二进制数据；(2)用二进制秘密信息中的每一比特信息替换与之相对应的载体数据的最低有效位；(3)将得到的含秘密信息的二进制数据转换为十进制像素值，从而获得含秘密信息的图像。然而，当利用LSB方法将秘密信息嵌入到载体图像中时，载体图像的像素值会发生较大的改变，从而导致载体图像像素值的改变量较大。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种既能够在数字载体图像中嵌入大量的秘密信息数据，又能保持较低修改率的一种低修改率的数字图像隐写方法。
[0006]本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种低修改率的数字图像隐写方法，用于将数据长度为I的秘密信息Hii嵌入到像素个数为L的载体图像中，秘密信息Hli =mi，2，…，mi，:J e {0，1},其特征在于,包括以下步骤:
[0007]步骤(1)、将像素个数为L的载体图像分成长度为1+1的[L/(l+l)]组数据gl，g2，-，g[L/a+1)]，其中，[L/(1+1)]表示对数值L/(1+1)向下取整，gi(i = 1,2,…，[L/(l+l)])表示第i组分组数据，分组数据gi中的像素值分别为gy，gi，2，…，gi，1+1，每个像素值对应的二进制数据的最低位分别为Isbi, 1; lsbi；2,…，lsbi；1, lsbu+1，分组数据gi中的像素值最后一个像素值对应的二进制数据最低位lsbia+1作为标志位；[0008]步骤(2)、将分组数据gi中前面I个像素值对应的二进制数据的最低位Isbiil,Isbi 2,..., Isbi l分别与秘密信息的二进制数据…，Iiiia进行对应比较,并计算两组数据之间的差异值Cli,其中差异值Cli由以下公式获得:
【权利要求】
1.一种低修改率的数字图像隐写方法，用于将数据长度为I的秘密信息Hii嵌入到像素个数为L的载体图像中，秘密信息IIii = Ia1 2,..., mi；1} e {O, I},其特征在于,包括以下步骤: 步骤(1)、将像素个数为L的载体图像分成长度为1+1的[L/(l+l)]组数据gl，g2，…，gwa+υ]，其中，[L/a+l)]表示对数值 L/(1+1)向下取整，gi(i = 1,2,..., [L/(l+l)])表示第i组分组数据，分组数据gi中的像素值分别为gi;1，gi；2,…，gi；1, gi;1+1，每个像素值对应的二进制数据的最低位分别为lsbu,…，Isbi l, lsbu+1,分组数据gi中的像素值最后一个像素值对应的二进制数据最低位lsbia+1作为标志位； 步骤(2)、将分组数据gi中前面I个像素值对应的二进制数据的最低位Isbiil,Isbi 2,..., Isbi l分别与秘密信息的二进制数据…，Inia进行对应比较,并计算两组数据之间的差异值Cli,其中差异值Cli由以下公式获得:
2.根据权利要求1所述的低修改率的数字图像隐写方法，其特征在于，所述LSB嵌入方法包括以下步骤: 步骤(a)、根据分组数据gi中前面I个像素值对应的二进制数据的最低位数据Isbiil,Isbi 2,..., Isbi l与秘密信息的二进制数据H^1, Ia1 2,..., mi；1分别通过以下公式获取各对应位置中的δ (lsbi；J, mi；J)值:
3.根据权利要求2所述的低修改率的数字图像隐写方法，其特征在于，所述步骤(b)中的隐写函数为:.m1.j) = hi + δ (Isfri, Jni:ι) 其中，表示嵌入秘密信息后的像素值，gi，j表示载体图像分组数据gi的像素值，Isbiij表示像素值gi，j对应的二进制数据的最低位数据是秘密信息Hiiij取反运算的结果。
【文档编号】G06T1/00GK104021517SQ201410277693
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】杨任尔, 陶顺, 郑紫微, 丁石磊, 江宝钏, 刘俊 申请人:宁波大学