专利名称：一种基于相邻像素差异的自适应空域隐写方法
技术领域：
本发明属于多媒体信息安全，隐秘通信领域。具体涉及到一种能根据图像 内容信息自适应嵌入且安全性能高的空域隐写方法。
背景技术：
随着数字多媒体、互网络技术的不断普及与发展，信息隐写技术的研究也 逐渐受到科研人员与军方机构等的重视。目前，数字图像数据的隐写方法可分 为空域隐写与频率域隐写两种。
基于PVD (Pixel-Value Differencing)隐写是一种典型的空域隐写方法。 它的主要思想是根据图像相邻像素的差异确定嵌入秘密信息的多少相邻像素 差异大的区域多嵌信息，差异小则少嵌入。基于PVD的隐写方法虽然具有一定 的自适应性，但从目前的公布的方法上看，各相邻像素对的嵌入容量仍依赖于 一个人为预设的参数，而不依赖于图像内容本身；并且，这些方法即使在像素 间差异为0的区域也进行了信息嵌入，也即意味着图像的平滑区域也用于信息 的隐藏，这样隐写后图像的视觉质量会降低。更重要的是，目前基于PVD方法 往往会破坏图像中相邻像素间的大小关系，经大量的实验说明，这样会使得其 安全性能大大降低。
发明内容
本发明针对现有方法自适应能力差、安全性能不好等缺陷，设计一个自适 应能力强且安全性高的空域隐写方法，以实现信息的秘密传送。为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下 一种基于相邻像素差异的自适应空域隐写方法，包括秘密信总的嵌入和提 取两个步骤，所述信息的嵌入包括如下子步骤(11)图像分块旋转；(12)图 像数据重排与分组；(13)估计图像的嵌入容量；(14)修改嵌入单元中间像素 实现信息嵌入；(15)图像重旋转与阈值r的嵌入。
所述步骤(11)图像分块旋转的具体方法是首先把待测图像/ (设其大小 为MxW )分解为无重叠大小的方块，设为S汰CZ),要求 & = 3/^eW,/ = l,2...,S, S^!][!]表示图像分块的总个数。然后利用第一密钥生 成出S个随机角度，其中角度的取值集合为
,利用生成的角度 对图像中每 一个分块进行顺时针旋转；
所述歩骤(12)图像数据重排与分组的具体方法是将步骤(1〗)中得到 的图像按行优先的顺序进行Zigzag的重排，得到一个行向量。并将该向量无重 叠地划分为]X3大小的嵌入单元。同时，初始化两个算法参数r与h其中r反 映相邻两像素间的差异，而*反映单个像素的最大嵌入比特数；
所述步骤(13)估计图像的嵌入容量的具体方法是对于每一个嵌入单元
if and ra"geg,+i = [max(g,+2 - r,0),…，min(g, -T -l，g,+2 -1)]
if and 歷g、+, = [max(g, — 7\0),.." min(g,+2 — Z1 — 1, g, —1)]
7情况2: > & and > &+2
if |《！>T and |《|>r 謂^g'", = [max(g, + r + Lg'+2 + T +1),…,255]
if |《|>r and |c/2g:r m"g~. +i = [max(g, + r + l，g,+2 + l)，...,min(g,+2 + r,255)]
if l廿r and |《|>r ra，g," = [max(g,+2 + 71 + + l),...,min(g, + 71,255)] 情况3: g,々&+1》g,+2
if |《|>r and |<i2|>r
腦ge", = [g"2 + r +1,...， g, - r _ i] if |《|〉r and |i/2g:r
謂取V," =[g,+2"-"min(g,+2 +r，g, - n)]
if and |c/2|>:T
腦g '"，=[maxfe+2 + r + g, _g,]
if Kl>r and |d2|>:T
ra，g,,+i +r+iv."g,+2 -r-1]
if WI>T and |d2gr 謂ge", 二[m肌(g,+2 _r，g, +r + l),.."g,+2] if and |t/2|>r
ra"geg',+l = [g,"."min(g'+2 _ T - Lg, + T)] 然后计算"=min(Ll。g21 m"geg, ' |丄"，其中| ra"geg,,+| |表示集合 ra，, 的兀素个
数，若">0，则表示嵌入单元[&,&+1,&+2]的嵌入容量为"比特，统计图像/中所
有嵌入单元的嵌入总容量，若该容量大于所要嵌入二进制秘密信息M的长度，
则转步骤(14)，否则将参数r减少为r-1，转步骤(13)重新估计图像的嵌入 容量，若r减至0，则表示图像/无足够空间嵌入给定的秘密信息M。
理论证明当中间像素&+1在区域， ,+1中变化时，g,，g,+,，』与r的大小关系保持不变。如嵌入前&^<+1^,+2，g,|>r，则嵌入后同样有
g,|>r，只要g:era"g^+,。此外，从以上的公式可以看到，区域ra"ge"的
范围是不依赖于原始g,+,值，它仅取决于g,，gw和参数r。因此，在秘密信息的提
取过程中，能得到相同的区域mw^"，从而保证能正确提取出秘密信息。
所述步骤(14)修改嵌入单元中间像素实现信息嵌入的具体方法是根据 第二密钥生成的顺序遍历图像的每个嵌入单元，如对[&《+,,&+2]实现嵌入，首先 按照步骤(13)确定的中间像素可变动范围mMge&以及可嵌入的信息容量^
从秘密信息M中顺序提取"比特数据并转为十进制数6 ，按如下公式改变g,+,为 《+1实现嵌入
g',+1 = argmin{|e-g,+,川e_g, |三6(mod2"),e e脂 "} 重复本步骤直至所有的秘密信息均被嵌入；
所述步骤(15)图像重旋转与阈值r的嵌入的具体方法是根据第- 密钥
将经过步骤(14)处理后的每一个图像块进行逆时针旋转，并将步骤(13)的 参数r嵌入到一个预设的、不用于秘密信息嵌入的图像区域，生成隐写后图像。
所述秘密信息的提取包括如下子歩骤(21)图像分块旋转；(22)图像数 据重排与分组；(23)提取各嵌入单元秘密信息。
所述步骤(21)图像分块旋转与歩骤(22)图像数据重排与分组的具体方 法与秘密信息嵌入步骤(11)、 (12)中相应做法是一致的；
所述步骤(23)对秘密信息的提取操作具体如下首先从图像预设的区域 抽取出参数r，然后根据第二密钥顺序遍历各嵌入单元，直至所有秘密信息均被
提取。设待处理的单元为[&,g',+^+2]，若lg'w-^r且H^r，则跳至下 一个嵌入单元，否则按信息嵌入歩骤(13)计算出中间像素g',+,的变化范围，并计算 "=tnin (Lk)g」簡&, l丄A)得到该嵌入单元的嵌入量/7，通过计算
6 i'+l 1~ 厶 s ,.+1 」
6 — g'w-g, I (mod2")得到嵌入在该单元秘密信息的十进制表示，最后把6转为二进 制数得到n比特的秘密信息。
本发明主要利用了图像中连续三个像素间的大小关系，并通过改变中间的 像素值实现秘密信息的嵌入。能够根据图像本身内容自适应地实现秘密信息的 嵌入，且在嵌入过程中能尽量保持图像原有像素间的大小排序关系，使得隐写 后图像的不可察觉性和安全性都较高，从而对信息的秘密传输起到十分重要的 作用。
图1为本发明秘密信息的嵌入、提取流程示意图，其中(a)为信息嵌入流 程图，(b)为信息提取流程图2为图像无重复分块与分块随机顺时针旋转示意图； 图3图像以行优先顺序Zigzag重排示意图； 图4图像重排后嵌入单元分组示意图5嵌入单元中三个像素与参数r的四种大小关系示意图6图像无重复分块与分块随机逆时针旋转示意图7在不同隐写方法下，隐写后图像与原始图像的差异示意图其中(a) 为原始的测试图像；(b)为采用本发明；(c)为采用Original PVD方法；(d)为采用 IPVD方法；(e)为采用PVD-LSB方法；(f)为采用Adaptive-Edge方法；
图8为对比Adaptive-Edge与本发明在平滑区域的视觉效果(a)是利用 Adaptive-Edge方法隐写后局部区域的等高线图；(b)是利用本发明的等高线图9为在不同嵌入容量下，隐写后图像与原始图像的差异示意图其中(a)为5% bpp; (b)为10% bpp; (c)为20% bpp; (d)为30% bpp。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。 图1所示的是本发明秘密信息的嵌入与提取的算法流程示意图。
其中秘密信息的嵌入过程包括步骤(11)图像分块旋转；(12)图像数据 重排与分组；(13)估计图像的嵌入容量；(14)修改嵌入单元中间像素实现信 息嵌入；(15)图像重旋转与阈值r的嵌入。
每个步骤具体说明如下
(11) 图像分块旋转
假设待检测的图像为/，其大小为MxW。如图2所示，首先将/分解为无
重叠区域的&xfe (设定& = 6)小块舰(乂)， 7' = 1,2,...，[1][!]，然后利用一个密钥
—l生成[兰][!]个随机角度，角度的取值范围为0， 90， 180和270,分别对每
一个小块进行顺时针方向旋转。
(12) 图像数据重排与分组
如图3所示，对经过步骤(11)处理后的图像以行优先顺序进行Zigzag重 排，得到一个行向量。并如图4所示，将其无分解为无重叠的1X3大小的嵌入 单元。初始化参数r和;t，设定7 = 32,* = 4。在歩骤(15)中需要把T嵌入到隐 写后图像的某一预设区域(或像素中)，由于r-32-25，因此这一辅助的信息仅 需要5个比特的数据量，嵌入的方法可以利用简单的LSB替代等方法。
(13) 估计图像的嵌入容量
对图像的每一个嵌入单元，如[g,，g,+,，g,+,]，估计其可嵌入的容量。由于本发 明的嵌入原则是只改变像素&+1大小，且要求&,&+1《+2与参数7，之间的大小关系在嵌入秘密信息前后保持不变。为此，如图5所示，根据这三个像素间的4
种大小顺序及与r关系，得到了中间像素g,+,的可变化区域m吸e^，然后通过计 算"=min(Llog2 1」,"得到该嵌入单元的嵌入容量为/7比特，统计所有的嵌
入单元得到图像的总嵌入容量，若该容量大于所要嵌入的秘密信息M,则转步骤
(14)进行秘密信息的嵌入；否则调节参数r-r-i，释放图像中更多的嵌入空间， 再转(13)重新估计图像的总嵌入容量。倘若T减至0，则说明图像无足够的空 间嵌入秘密信息M;
(14) 修改嵌入单元中间像素实现信息嵌入 根据密钥fe^2顺序遍历图像的嵌入单元，通过改变嵌入单元中间元素大小实
现秘密信息的嵌入。对于每个嵌入单元，如[&,&+:,&+2]，首先按照发明内容秘密 信息的嵌入步骤(13)确定中间像素可变动的范围mMge"以及可嵌入的比特数"，
然后从秘密信息M中顺序提取M比特数据并转为十进制数6 ，然后按如下公式对 &+1进行修改
<formula>formula see original document page 12</formula> 重复(14)直至所有的秘密信息均被嵌入；
(15) 图像重旋转与阈值r的嵌入
根据密钥—l将经过步骤(14)的图像中的每一分块舰(力进行旋转，其中 旋转的角度与图像分块预处理中一致，但方向相反，如图2与图6所示。并将 歩骤(13)估计图像嵌入容量步骤中得到的参数r嵌入到一个预设的、不用于秘 密信息嵌入的图像区域，生成出隐写后的图像。
本发明秘密信息的提取包括歩骤(21)图像的分块旋转；(22)图像数据 的重排与分组；(33)抽取嵌入单元的秘密信息。其中步骤(21)图像的分块旋转和(22)图像数据的重排与分组，与秘密
信息的嵌入步骤(11)和步骤(12)中相应的操作是一致的。 (23)抽取嵌入单元的秘密信息
首先从隐写后图像预设区域抽取出参数r，然后根据密钥fey2顺序遍历各嵌
入单元，直至所有秘密信息均被提取。设待处理单元为[g,，g',+,，g,+2]，若lg',+,-g,仁;r 且1&+2-g',+^T，说明该单元无隐藏信息，跳至下一个嵌入单元，否则首先按秘 密信息嵌入步骤(13)计算中间像素《+,的变化范围m"g^,+,及其嵌入容量 "=min(Ll。g21 |」，A:)，通过计算6 — | (m。d2")，得到/7位秘密信息的十进
制表示6，最后把6转为二进制数比特流得到嵌入单元[g,，g',+i，g,J的秘密信息。 下面将结合具体的实验数据对本发明做更进一步的分析说明-
I. 图像集合-
本实施例中，利用了共3855幅自然图像做测试，萁中图像库包括-
NRCS1543幅大小为512X768和768X512 NRCS Photo Gallery (2005》http:〃photogallery.nrcs.usda.gov/UCID1338幅大小为384X512和512X384
G. Schaefer, M. Stich， Ucid: an uncompressed color image database, in: Proceedings of SPIE Electronic Imaging, Storage and Retrieval Methods and Applications for Multimedia, Vol. 5307, 2003， pp. 472-480。
以及自行拍摄的大小为640X480的图像974幅。
以上所有图像均转为灰度图像。
II. 典型的基于PVD的隐写方法
[Original PVDD.C. Wu， W.H. Tsai， A steganographic method for images by pixel-value differencing, Pattern Recogniton Lett. 24 (2003) 1613-1626.
IPVDX. Zhang, S. Wang, Vulnerability of pixel-value differencing
13steganography to histogram analysis and modification for enhanced security, Pattern Recogniton Lett. 25 (2004) 331-339.
PVD-LSBH. C. Wu, N丄Wu, C.S. Tsai, M.S. Hwang, Image steganographic scheme based on pixel-value differencing and LSB replacement methods, Proceeding of IEE Inst. Elect. Eng., Vis. Images Signal Process. 152 (5) (2005) 611-615.
Adaptive-EdgeC.H. Yang， C.Y. Weng, S丄Wang, H.M. Sun, Adaptive data hiding in edge areas of images with spatial LSB domain systems, IEEE Trans, on Information Forensics and Security 3 (3) (2008) 488-497.
in.典型的通用型隐写分析特征
Shi78-DY. Shi， G. Xuan， D. Zou, J. Gao, C. Yang, Z. Zhang, P. Chai， W. Chen, C. Chen, Image steganalysis based on moments of characteristic functions using wavelet decomposition, prediction-error image, and neural network, in: IEEE Int, Conf. on Multimedia and Expo, 2005.
Farid72-DH. Farid, Detecting hidden messages using higher-order statistical models, in: IEEE Int. Conf. on Image Processing, Vol. 2, 2002， pp. 謂5-908.
Moulinl56-DY. Wang, P. Moulin, Optimized feature extraction for learning-based image steganalysis, IEEE Trans, on Information Forensics and Security 2 (1) (2007) 31-45.
Lill0-DB. Li, J. Huang, Y. Q. Shi, Textural features based universal steganalysis, in: Proceedings of the SPIE on Security, Forensics, Steganography and Watermarking of Multimedia, Vol. 6819， 2008, p. 681912. 主观视觉质量分析
图7所示的是利用不同隐写方法，得到的隐写后图像与原始图像差异示意 图。其中，图像白点表示嵌入后图像对应位置的像素值大小发生了变化。可以 看到，本发明仅在图像的边界区域上进行嵌入，因而能保持图像原有大部分的
14平滑区域像素值不变；而其它基于PVD方法的修改位置则是随机分布在图像的
各个区域。即使图像相邻像素间的差异为o，这些方法也进行了信息嵌入。但由
于人眼的视觉特性对图像的边界区域的修改不敏感，而对图像平滑区域的变 动则相对敏感。因此，本发明的主观视觉会比原有的方法好。
图8所示的是利用传统基于PVD方法(Adaptive-Edge)与本发明方法隐写后 图像的局部区域的等高线图，可以看到本发明能保持原有区域的平滑性。
自适应能力分析
图9所示的是图像分别在5%bpp(bit per pixel), 10%bpp， 20%bpp和30%bpp 嵌入容量下，隐写后图像与原始图像之间差异的示意图。可以看到本发明的 主要嵌入位置都在图像的边界上；并且本发明方法可根据嵌入容量，自适应地 利用图像的边界信息，如在5。/obpp情况下，嵌入只在相邻像素间大于T二32的像 素对中，而保持其它边界(相邻像素差异小于T)和平滑区域信息不变；当嵌入 容量增加，如10%bpp， 20%bpp， 30%bpp，参数T的值会随之减少(分别为 T=22，8，4)，也即意味着图像中更多的边界信息被利用。经实验证明，这种自适 应特性能增加图像的视觉效果及其安全性。
安全性能分析
利用各种PVD隐写方法生成不同嵌入容量的隐写图像，分别有5%bppm， 10%bro，20%bpp以及30%bpp。对于每一个情况，其中一半的数据作为训练集， 另一半的数据作为测试集。分类特征的选取利用了四种典型的通用隐写分析方 法，而分类器则采用FLD (Fisher Linear Discriminate)，下表1列出了各种 情况下的检测率。可以看到，本发明的检测率与其它PVD方法相比有接近20% 的降低，也即是说，本发明的安全性更好。表l
EmbeddingStega.nographicShiFaridMoulinLiMax.
CapacityAlgorithms78-D72-D156-D110-DAccuracy
Proposed0.520.540.520.530.54*
Original PVD0.680.690.720.730.73
5% bppIPVD0.600.580.600.670.67
PVD-LSB0.670.590.660.710.71
Adaptive-Edge0.640.560.600,670.67
Proposed0.520.560.540.550.56*
Original PVD0.780.790.810.800.81
10% bppIPVD0.680.630.680.740.74
PVD陽LSB0.790.660.760.790.79
Adaptive-Edge0.730.610.690.750.75
Proposed0.550.600.570.600，
Original PVD0.880.870.870.850.88
20% bppIPVD0.780.700.770.800.80
PVD-LSB0.880.730.850.850.88
Adaptive-Edge0.820.670.790.820.82
Proposed0.600.640.630.660.66*
Original PVD0.920.900.900.870.92
30% bppIPVD0.830.730.810.830.83
PVD-LSB0.910,760.890.880.91
Adaptive-Edge0.860.700.840.850.86
1权利要求
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[gi，gi+1，gi+2]，首先根据中间像素gi+1与前后两个像素的差值及与参数T间的关系，确定gi+1的可变化的范围 id="icf0001" file="A2009100376490002C1.tif" wi="17" he="3" top= "129" left = "18" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>然后通过 id="icf0002" file="A2009100376490002C2.tif" wi="14" he="3" top= "129" left = "59" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>与参数k得到嵌入单元[gi，gi+1，gi+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[gi，gi+1，gi+2]，按照步骤(13)方法确定其中间像素的可变动范围 id="icf0003" file="A2009100376490002C3.tif" wi="14" he="3" top= "173" left = "169" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>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gi+1为g′i+1实现嵌入<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <msup><mi>g</mi><mo>′</mo> </msup> <mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>=</mo><munder> <mrow><mi>arg</mi><mi>min</mi> </mrow> <mi>e</mi></munder><mo>{</mo><mo>|</mo><mi>e</mi><mo>-</mo><msub> <mi>g</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>|</mo><mo>|</mo><mo>|</mo><mi>e</mi><mo>-</mo><msub> <mi>g</mi> <mi>i</mi></msub><mo>|</mo><mo>≡</mo><mi>b</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>mod</mi> <msup><mn>2</mn><mi>n</mi> </msup> <mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><mi>e</mi><mo>∈</mo><msub> <mi>range</mi> <msub><msup> <mi>g</mi> <mo>′</mo></msup><mrow> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub></msub><mo>}</mo> </mrow>]]></math></maths>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。
2、 根据权利要求1所述的自适应空域隐写方法，其特征在于所述步骤(l 1) 的图像分块具体操作为首先把Mx TV大小的灰度图像/分解为无重叠&x ife大 小的图像块说W力，& = 3/UeiVJ = l,2...S，其中5 = [!][!]表示图像块的总个数。
3、 根据权利要求1所述的自适应空域隐写方法，其特征在于所述歩骤(11) 的由第一密钥生成的随机旋转角度，其取值范围为[O 90 180 270]。
4、 根据权利要求1所述的自适应空域隐写方法，其特征在于所述步骤(13) 确定中间像素g,+,的可变化的范围m唯e"按照如下四种情况计算得到情况1: g,+1 < g, and < g,+2if Wl〉r and |^2|>r m"g ,+| = [O,.."min(g, -r-1，g,+2 -r-1)]if I c/!l〉r and rawgeg,+| =[max(g,+2 -r,O),.."min(g, —T ——1)]if It/,一r and |d2|>r 謂ge , =[max(& -r,0),...,min(g,+2 —7-l,g, -l)]'卜主 l冃况2: g,+1>g, and g,+1>g,+2if |《|>r and |c/2|>r r""geg',+, = [max(g, + r + Lgj+2 + r +1)，.."255]if 14 |>r and K 應ge" =[max(g, +r+l，g,+2 +l)，.."min(g,+2 +r,255)]if 141《:r and |c/2|>r 腦ge", =[max(g,+2 + r + +l),...,min(g, +7\255)]情况3: 2 g,+2if |《|>T and |d2|>r ra"geg,+i = [g,+2 + r +1，...,g, -r -1]if |《|>T and |c/2gr ra"geg,+i = [g,+2"."min(g,+2 + r,g, - r -1)]if |《|sr and |c/2|>r ra"geg,,+i = [max(g,+2 + 71 + - r),...，g,]if I《|>:r and |《|>:r膽g ,+i = [g, + r+g,+2 - r -1]if |"J>r and i《-r謂g '"，=[maX(g,+2 _ + T + l)，.."g, + 2]if |<igr and |d2|>r ra，g,+i =[g,,.."min(g,+2 -r-+r)]其中，[u,， = g,+2 -。
5、 根据权利要求1所述的自适应空域隐写方法，其特征在于所述步骤(13) 确定嵌入单元[g,，gw,g,+2]嵌入容量的方法为计算"=min(Llog2|m"geg,J」，"，其 中I ra唯 、1表示集合的元素个数，若w > 0 ，则表示嵌入单元, g,+, ， g,+2 ]的嵌入容量为n比特。
6. 根据权利要求1所述的自适应空域隐写方法，其特征在于所述步骤(13)参数修改与图像容量重估计方法为统计图像各嵌入单元的总嵌入容量，若该 容量大于所要嵌入二进制秘密信息M的长度，则转步骤(14)，否则将参数r减少为r-1，转步骤(13)重新估计图像的嵌入容量，若r减至0，则表示图像/无足够空间嵌入给定的秘密信息M 。
7、 根据权利要求l所述的自适应空域隐写方法，其特征在于所述秘密信息 的提取包括如下子步骤(21) 将图像进行分块，根据第一密钥生成的角度对每个图像块作随机顺时针角度旋转；(22) 将图像以行优先顺序进行排列得到一个行向量，并将该行向量划分为无重叠区域的1X3大小的嵌入单元；(23) 从隐写后图像的预设区域抽取出参数r，然后根据第二密钥生成的顺 序遍历并提取各嵌入单元的秘密信息，直至所有秘密信息均被提取。
8、 根据权利要求7所述的自适应空域隐写方法，其特征在于所述步骤(23)对嵌入单元中秘密信息的提取操作具体如下设待提取信息的嵌入单元K, ,g,+2]，若| g',+,-g, |"且| &+2 U ，，则跳 至下一个嵌入单元，否则首先按步骤(13)计算出中间像素g',+,的变化范围 ra"g^,"，然后计算"=min(Llog21 |」 ，得到的嵌入量为/ ，再计算6Hg',+1-g,l(mod2")，得到/7位秘密信息的十进制表示6，最后把6转为二进制数 得到嵌入单元[g,, ， g,+2 ]的秘密信息。
全文摘要
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。
文档编号G06T1/00GK101582157SQ200910037649
公开日2009年11月18日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者骆伟祺, 黄方军, 黄继武 申请人:中山大学