[发明专利]一种基于非对称预测误差直方图修改的可逆信息隐藏方法

权利要求书

1.一种基于非对称预测误差直方图修改的可逆信息隐藏方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)溢出预处理：按顺序遍历M×N的原图I中的像素，遇到像素值为255或0的像素点标记为1，值为254或1的像素点标记为0，并且将254赋值给像素值为255的像素点，将1赋值给像素值为0的像素点，得到图J和相应标记序列，将经过溢出预处理后的图J赋值给I，将所得标记序列放在待嵌入秘密信息之前，在嵌入信息过程中把标记序列和秘密信息一起作为最终秘密信息嵌入到图像中；

(2)求峰值点和零点：在图I中，分别使用最大值法和最小值法遍历原始矩阵I，获得对应的预测误差矩阵E1和预测误差矩阵E2，分别生成对应的预测误差分布直方图，然后求取对应的峰值点和零值点对(P⁺，Z⁺)和(P^-，Z^-)；

(3)两次嵌入秘密信息：遍历矩阵I，逐个处理其中像素点：首先用最大值法得到该像素点处的预测误差值，将其与(P⁺，Z⁺)比较，进行第一次嵌入处理，得到第一次嵌入后的像素值；将第一次嵌入后的像素值用最小值法得到该像素点处的预测误差值，将其与(P^-，Z^-)比较，进行第二次嵌入处理，得到第二次嵌入后的像素值；直至嵌入秘密信息矩阵Data中的所有秘密数据，最终得到二次嵌入后的载密图像Y；

(4)提取秘密信息：遍历载密图像Y，逐个处理其中像素点，先恢复载密图像Y中该像素点处嵌入第二次秘密信息前的像素值，然后恢复该像素点处嵌入第一次秘密信息前的像素值，进而得到恢复后的图像Z和提取出嵌入的秘密信息；

(5)溢出恢复处理：按顺序遍历M×N的图像Z中的像素，根据提取出的秘密信息的前部分标记位判断，遇到254或1的像素点，若该点标记位为0，则不对它进行处理，若该点标记位为1，则将255赋值给像素值为254的像素点，将0赋值给像素值为1的像素点，得到完全恢复后的图Z，此时图Z与图I完全相同。

2.根据权利要求1所述的基于非对称预测误差直方图修改的可逆信息隐藏方法，其特征在于：所述步骤(2)中求峰值点和零点的具体过程为：

(2.1)在矩阵I中，根据公式(1)求得矩阵I中第i行第j列像素I_i，j与其左方像素I_i，j-1、上方像素I_i-1，j和左上方像素I_i-1，j-1的差值分别为el_i，j、eu_i，j和ed_i，j，其中，2≤i≤M，2≤j≤N，M、N为原图矩阵的行数和列数，I_i，j从矩阵I的第二行第二列开始；

(2.2)根据公式(2)用最大值法求得矩阵I中的第i行第j列像素的预测误差值e⁺_i，j，然后将e⁺_i，j赋值给预测误差矩阵E1的第i-1行第j-1列，并保存于矩阵E1；

e⁺_i，j＝max(el_i，j，eu_i，j，ed_i，j) (2)

其中，矩阵E1共M-1行N-1列；

(2.3)重复步骤(2.1)～(2.2)遍历矩阵I中的所有像素值，直到i＝M，j＝N，得到最终的预测误差矩阵E1，求得矩阵E1的分布直方图，求得峰值点P⁺和零值点Z⁺；

(2.4)重复步骤(2.1)一次，根据公式(3)用最小值法求得矩阵I中第i行第j列像素值预测误差值e^-_i，j，然后将e^-_i，j赋值给预测误差矩阵E2中第i-1行第j-1列，保存于矩阵E2；

e^-_i，j＝min(el_i，j，eu_i，j，ed_i，j) (3)

其中，矩阵E2为M-1行N-1列；

(2.5)重复步骤(2.4)遍历矩阵I中的像素值，直到i＝M，j＝N，得到最终的预测误差矩阵E2，统计矩阵E2的分布直方图，求得峰值点P^-和零值点Z^-。