一种信息隐藏方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种信息隐藏方法，对原始图像进行加密，对加密后图像分割成图像块，并将每个图像块分割成两个以上部分，将秘密信息嵌入到图像块的相应部分，并将嵌入有秘密信息的图像发出；接收嵌入有秘密信息的图像，并对嵌入有秘密信息的图像进行解密，将解密后的图像分割成图像块，并将每个图像块分割成两个以上部分，提取嵌入的秘密信息，恢复原始图像。本发明还同时公开了一种信息隐藏装置；利用本发明，能提高秘密信息的提取正确率、原始图像的恢复正确率。
【专利说明】一种信息隐藏方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及信息处理【技术领域】，具体涉及一种信息隐藏方法及装置。
【背景技术】
[0002]加密技术作为保障信息安全的最基本方法，在信息安全【技术领域】发挥着重要的作用。加密技术的实现思想是:在发送端利用密钥与原始数据进行某种处理或运算，使得原始数据变得不可识别；在接收端只有拥有密钥的一方才能利用密钥将加密后的数据恢复出来，进而得到原始数据。虽然，加密技术令原始数据变得不可识别，但是对于多媒体数据来说，如视频，音频以及图像等，加密后，这些多媒体数据变得不可识别，即“不可视”或者“不可听”，破坏了原始数据的价值和意义。另外，加密技术使得原始数据(明文)变成加密数据(密文)，虽然密文让人难以识别，但也正是这种密文与明文存在的巨大差异，暗示此原始数据的重要性，加大了攻击者的注意力和关注度，使得攻击者窃取密文并进行破解。
[0003]为保障信息传输的安全性，通常将信息加密技术与信息隐藏技术结合起来。信息隐藏技术是发送端将加密后的普通信息作为载体，利用嵌入运算将秘密信息嵌入到载体中进行传输；接收端利用提取运算将隐藏在普通载体中的秘密信息提取出来，进而得到秘密信息。其中，载体可以为图像，视频或音频等。这样，利用普通信息作为秘密信息的传输载体来进行信息交换，降低了关注度，提高了安全性。
[0004]现有技术中，发送端利用密钥对图像I进行加密处理，这里，加密处理具体是指密钥与图像I进行位异或，再将加密后的图像I’作为图像载体进行信息隐藏。具体的信息隐藏过程如下所述:加密后的图像I’作为秘密信息的载体图像进行信息嵌入，先将图像I’均等分割，分成多个图像块，每个图像块的像素为NXN ;这里，取N = 8，需要嵌入的秘密信息比特的位数η = 1，那么，需要嵌入的秘密信息比特为O或I ;对于每个图像块，利用一个随机密钥将N2像素随机且等分为2η个部分，即:两个部分Stl和S1 ；
[0005]当需要嵌入的秘密信息为比特O时，将当前图像块中Stl部分的所有像素进行低三位取反，S1部分的像素保持不变；
[0006]当需要嵌入的秘密信息为比特I时，将当前图像块中S1部分的所有像素进行低三位取反，S0部分的像素保持不变；
[0007]其中，每个像素由8比特组成；上述将低三位取反即是将组成每个像素的低三位比特进行取反，为原始嵌入模式；
[0008]对每个图像块都进行上述处理，便得到嵌入秘密信息后的加密载体图像I”。
[0009]在接收端，利用密钥对接收到嵌入秘密信息后的加密载体图像I”进行解密，得到解密后图像DI ;先将图像DI分成多个图像块，每个图像块的像素为ΝΧΝ，这里取N = 8 ;利用与接收端相同的随机密钥，将每个图像块进行随机且均等的划分，因为发送端嵌入的秘密信息比特位数为η = 1，所以嵌入的秘密信息比特为O或1，那么，在接收端需要提取的秘密信息比特位数仍然为I位，这里，将图像DI的每个图像块仍然划分为2η，即两个部分Mtl和M1 ；[0010]将当前图像块中的Mtl部分中所有像素进行低三位取反，得到M。’ ；
[0011]将当前图像块中的M1部分中所有像素进行低三位取反，得到M/ ；
[0012]M0，和乂组成一个新的图像块Btl, Mtl和M/组成一个新的图像块B1 ;那么，接下来就在新的图像块Bc^B1中做出选择，依据公式(I)波动性预估公式来分别计算Bc^PB1的波动性fo、fi:
【权利要求】
1.一种信息隐藏方法,其特征在于,该方法包括: 对原始图像进行加密，对加密后图像分割成图像块，并将每个图像块分割成两个以上部分，将秘密信息嵌入到图像块的相应部分，并将嵌入有秘密信息的图像发出； 接收嵌入有秘密信息的图像，并对嵌入有秘密信息的图像进行解密，将解密后的图像分割成图像块，并将每个图像块分割成两个以上部分，提取嵌入的秘密信息，恢复原始图像。
2.根据权利要求1所述的信息隐藏方法，其特征在于，所述对原始图像进行加密为:利用加密密钥对原始图像进行加密，形成加密后图像； 所述将秘密信息嵌入到图像块的相应部分，并将嵌入有秘密信息的图像发出为:利用嵌入模式一或嵌入模式二将秘密信息比特嵌入到图像块的相应部分，并将嵌入有秘密信息比特的图像块集合成图像并发送。
3.根据权利要求1或2所述的信息隐藏方法，其特征在于，所述对嵌入有秘密信息的图像进行解密为:利用解密密钥对嵌入有秘密信息比特的图像进行解密，形成解密后图像； 所述提取嵌入的秘密信息，恢复原始图像为:利用嵌入模式一或嵌入模式二、以及改进的波动性预估公式，将秘密信息比特从图像块相应部分中提取出来，直到嵌入到所有图像块的秘密信息均被提取，原始图像被恢复。
4.根据权利要求1或2所述的信息隐藏方法，其特征在于，所述对加密后图像分割成图像块，并将每个图像块分割成两个以上部分为: 将加密图像划分为多个均等且不重叠的图像块，每个图像块有像素SXS ;再利用随机密钥将每个图像块均等分为2n个部分，每个部分的像素为S2/2n ;其中，S、η均为正整数。
5.根据权利要求4所述的信息隐藏方法，其特征在于，所述利用嵌入模式一或嵌入模式二，将秘密信息比特嵌入到图像块的相应部分为； 依据嵌入模式一或嵌入模式二运算规则，将当前图像块分割的第一个部分的部分像素保持不变，部分像素之间进行低三位或低四位异或，令当前图像块分割的第二部分至分割的最后一个部分像素保持不变； 将当前图像块分割的第二个部分的部分像素保持不变，部分像素之间进行低三位或低四位异或，令当前图像块分割的第一部分、第三部分至分割的最后一个部分的像素保持不变； 依此类推，直至处理完当前图像块的最后一个部分。
6.根据权利要求3所述的信息隐藏方法，其特征在于，所述将解密后的图像分割成图像块，并将每个图像块分割成两个以上部分为: 将解密后图像划分为多个均等且不重叠的图像块，每个图像块有像素YXY;再利用随机密钥将每个图像块均等分为2η个部分，每个部分的像素为Υ2/2η ;其中，Y、η均为正整数，Y与S取值相同。
7.根据权利要求6所述的信息隐藏方法，其特征在于，所述利用嵌入模式一或嵌入模式二、以及改进的波动性预估公式，将秘密信息比特从图像块相应部分中提取出来，直到嵌入到所有图像块的秘密信息均被提取，原始图像被恢复为: 依据嵌入模式一或嵌入模式二运算规则，将当前图像块分割的第一个部分的部分像素保持不变，部分像素之间进行低三位或低四位异或，令当前图像块分割的第二部分至最后一个部分的像素保持不变，将当前图像块已进行嵌入运算的第一个部分与当前图像块像素保持不变的第二部分至最后一个部分集合成新的图像块； 将当前图像块分割的第二个部分的部分像素保持不变，部分像素之间进行低三位或低四位异或，令当前图像块分割的第一部分、第三部分至最后一个部分像素保持不变，将当前图像块已进行嵌入运算的第二个部分与当前图像块像素保持不变的第一部分、第三部分至最后一个部分集合成新的图像块； 依此类推，直至处理完当前图像块的最后一个部分； 利用改进的波动性预估公式，对所有新的图像块进行波动性计算，取波动性小的新的图像块为原始图像块，并提取相应的秘密信息比特；其中，所述改进的波动性预估公式为:
8.一种信息隐藏装置，其特征在于，该装置包括:嵌入模块和提取及恢复模块；其中， 所述嵌入模块，用于对原始图像进行加密，对加密后图像分割成图像块，并将每个图像块分割成两个以上部分，将秘密信息嵌入到图像块的相应部分，并将嵌入有秘密信息的图像发送至所述提取及恢复模块； 所述提取及恢复模块 ，用于接收来自所述嵌入模块的嵌入有秘密信息的图像，并对嵌入有秘密信息的图像进行解密，对经解密后的图像分割成图像块，并将每个图像块分割成两个以上部分，提取嵌入的秘密信息，恢复原始图像。
9.根据权利要求8所述的信息隐藏装置，其特征在于，所述嵌入模块包括:加密子模块、第一图像分割子模块、信息嵌入子模块；其中， 所述加密子模块，用于利用加密密钥对原始图像进行加密； 所述第一图像分割子模块，用于对加密后图像进行分割，形成图像块，再将每个图像块分割成两个以上部分； 所述信息嵌入子模块，用于利用嵌入模式一或嵌入模式二将秘密信息比特嵌入到图像块的相应部分，并将嵌入有秘密信息比特的图像发送至所述提取及恢复模块。
10.根据权利要求8或9所述的信息隐藏装置，其特征在于，所述提取及恢复模块包括:解密子模块、第二图像分割子模块、信息提取及图像恢复子模块；其中， 所述解密子模块，用于接收来自所述嵌入模块的嵌入有秘密信息比特的图像，并利用解密密钥对嵌入有秘密信息比特的图像进行解密； 所述第二图像分割子模块，用于对经解密后的图像分割成图像块，并将每个图像块分割成两个以上部分； 所述信息提取及图像恢复子模块，利用嵌入模式一或嵌入模式二、改进的波动性预估公式，提取嵌入的秘密信息比特，恢复原始图像。
【文档编号】G06T7/00GK103810664SQ201210454053
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月13日 优先权日:2012年11月13日
【发明者】贺菲菲, 胡森, 潘志斌, 邓小曼, 王凌飞 申请人:中兴通讯股份有限公司