[发明专利]基于二维直方图修改的JPEG图像可逆信息隐藏方法

权利要求书

1.一种基于二维直方图修改的JPEG图像可逆信息隐藏方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将原始JPEG图像进行熵解码得到量化的DCT系数，对于每一个8*8块，将量化的DCT系数分为32对，舍弃第一对，构造基于DCT系数的二维直方图；量化的DCT系数按照zig-zag顺序排列，一共有64个系数，其中第一个系数是DC系数，其他63个系数是AC系数，第一对系数是指(DC，AC1)；

S2：计算每个8*8块中零系数个数，根据所嵌入秘密信息的长度确定阈值Th，自适应选择JPEG图像嵌入信息的最佳频段，具体方法为：计算每个8*8块中的零系数个数，并记为N，根据N的大小来选择是否利用这个8*8块来嵌入信息，如果该块被选来嵌入信息，会舍弃(DC，AC1)这个系数对，从AC2系数开始至AC63系数中依次选择相应的系数对用来嵌入信息；

S3：当该块中零系数个数不小于阈值Th，所处频段小于阈值Tp的DCT系数对用来嵌入信息，将辅助信息与秘密信息通过构造的二维直方图映射方式一起嵌入到JPEG图像中；辅助信息包含L1，L2，L3，Tp，Th，其中L1表示待嵌入的秘密信息的总比特数L的位数，L3表示最佳频段阈值Tp的位数，L2表示包含零系数个数N不小于阈值Th的位数，Tp是指最佳频段阈值，其范围在1-31之间，Th是指零系数个数阈值，其范围在0-62之间；

S4：在所有信息被嵌入后，将DCT系数进行熵编码得到含秘JPEG图像。

2.根据权利要求1所述的基于二维直方图修改的JPEG图像可逆信息隐藏方法，其特征在于，步骤S2中，自适应选择主要通过以下方法实现：

计算每个8*8块中零系数的个数N，选择零系数大于Th的块用来嵌入秘密信息，Th为预设的零系数阈值，根据待嵌信息的容量设定一个阈值Th：

当NTh时，该块不嵌入信息，DCT系数对不作改动；

当N＝Th时，该块被选中，并在选中的块中继续优先选择低频段的系数对，按照Zig-zag顺序扫描DCT系数，第一对DC系数与AC₁系数跳过，从AC₂系数开始至AC₆₃系数中选择最佳频段的系数对，其阈值设为Tp，在阈值范围内的系数对都被选来进行二维直方图平移，处于其他频段的系数对不作改动。

3.根据权利要求1所述的基于二维直方图修改的JPEG图像可逆信息隐藏方法，其特征在于，步骤S3中，二维直方图映射方式通过以下方法实现：

二维直方图以平面直角坐标系的形式表达，其中c1为横轴，c2为纵轴；

系数对(c1，c2)的取值情况，其操作、修改方向、待嵌比特位b与改变后的值对应关系如表1所示：

表1

信息通过在二维直方图嵌入、平移和维持原位置的操作，被添加进DCT系数。