[发明专利]一种自适应参数二叉树标记的加密图像可逆信息隐藏方法

说明书

本发明提出了一种自适应参数二叉树标记的加密图像可逆信息隐藏方法。对于图像拥有者，首先，对原始图像实施矢量量化预测以获得预测误差；其次，利用自适应参数二叉树标记法以获得对于原始图像的最优参数集并用最佳参数集对图像块进行标记；最后，对图像块的索引值及不可嵌入像素进行加密并发送给信息隐藏者。对于信息隐藏者，其用加密秘钥加密秘密信息并将秘密信息嵌入到所腾出的冗余空间以获得含秘图像。对于接收者，若其拥有加密秘钥，可通过解密获取原始图像；若其拥有隐藏秘钥，则可用来解密并获取秘密信息；若其同时含有两种秘钥，则可同时解密原始图像和秘密信息。本发明提出的方案在嵌入容量具有较为优越的性能。

技术领域

本发明属于信息安全之图像内容安全领域，具体涉及一种自适应参数二叉树标记的加密图像可逆信息隐藏方法。

背景技术

在新一轮科技革命浪潮中，人们的生活方式与以往相比发生了巨大改变，这种改变很大程度上是由信息化推动的。信息化不仅改变着人们的衣食住行，还在不断拓展和满足人们更高层次的需要。然而，在人们享受着信息化生活带来的诸多便利的同时，网络病毒、特洛伊木马和非法组织都对信息的安全构成了严重的威胁。因此，信息在传输过程中的安全性变得尤为重要。

作为一种不同于语言的信息传播媒介，图像已经成为互联网时代中不可或缺的一部分。而图像信息隐藏作为一种有效防止信息泄露的技术，通过略微的修改原始图像的像素值来将信息藏入图像载体，而未经授权的第三方无法察觉图像变化。其中，通过图像信息隐藏技术藏入秘密信息的载体图像相对于原始图像而言会存在一定程度的失真，但由于人眼的不敏感性，能够有效的避免非法窃取者的注意。此外，可逆信息隐藏技术作为信息隐藏技术的分支，其在接收方获取完秘密信息后能够无损的重构原始图像。所以，可逆图像信息隐藏技术被广泛的应用于军事、医疗领域。这类信息隐藏技术存在一个弊端，即原始图像的内容始终会暴露给信息隐藏者。为了解决原始图像暴露的问题，加密图像的可逆信息隐藏应运而生。加密图像可逆信息隐藏技术先对原始图像进行加密，再将其传送给信息隐藏者，而信息隐藏者可以藏入秘密信息而无需了解原始图像的内容。除此之外，接收者可以独立的恢复原始图像和提取秘密信息。

为了在保持加密图像安全的情况下，提高加密图像携带秘密信息的能力。本发明提出了一种自适应参数二叉树标记的加密图像可逆信息隐藏方法。

发明内容

本发明提出了一种基于矢量量化预测和自适应参数二叉树标记的加密图像可逆信息隐藏的方法。对于图像拥有者，首先，对原始图像实施矢量量化预测以获得预测误差；其次，利用自适应参数二叉树标记法以获得对于原始图像的最优参数集并用最佳参数集对图像块进行标记；最后，对图像块的索引值及不可嵌入像素进行加密并发送给信息隐藏者。对于信息隐藏者，其用加密秘钥加密秘密信息并将秘密信息嵌入到所腾出的冗余空间以获得含秘图像。对于接收者，若其拥有加密秘钥，可以通过解密获取原始图像；若其拥有隐藏秘钥，则可以用来解密并获取秘密信息；若其同时含有两种秘钥，则可以同时解密原始图像和秘密信息。与其他现有的相关工作比较，本发明提出的方案在嵌入容量具有较为优越的性能。

本发明的技术方案步骤如下：

一种自适应参数二叉树标记的加密图像可逆信息隐藏方法，用于在图像拥有者、信息隐藏者及接收者之间进行秘密通讯，其具体步骤如下：

S1：图像拥有者使用矢量量化预测对原始图像进行预测以获得预测误差；

S2：使用自适应参数二叉树标记方法以获得最优参数集，所述最优参数集中包含若干不同参数对，每一对参数对中的两个参数值分别用于标记预测误差在可接受范围内的像素和预测误差在不可接受范围内的像素；

S3：根据获得的最优参数集对每个图像块进行自适应参数二叉树标记，以获得标记图像，且在对任意一个图像块进行标记时所使用的参数对为所述最优参数集中使该图像块的嵌入容量最大的参数对；

S4：根据加密秘钥，对标记图像进行加密，得到加密图像并由图像拥有者将加密图像发送给信息隐藏者；