[发明专利]一种位平面压缩的加密图像可逆信息隐藏方法

说明书

本发明提出了一种位平面压缩的加密图像可逆信息隐藏方法。对于图像拥有者，首先，对原始图像实施中值边缘检测预测以获得预测误差；其次，利用自适应选择方法计算位平面压缩空间；然后，选择可用的位平面进行自适应可变长块编码对图像块进行编码；最后，生成加密连接信息流并发送给信息隐藏者。对于信息隐藏者，其用隐藏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。

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位平面压缩的加密图像的可逆信息隐藏方法。

背景技术

正在全球展开的信息和信息技术革命，正以前所未有的方式对社会变革的方向起着决定作用，其结果必定导致信息社会在全球的实现。首先，在生产活动的范围广泛的工作过程中，引入了信息处理技术，从而使这些部门的自动化达到一个新的水平；其次，电讯与计算机系统合而为一，可以在几秒钟内将信息传递到全世界的任何地方，从而使人类活动各方面表现出信息活动的特征；最后，信息和信息机器成了一切活动的积极参与者，甚至参与了人类的知觉活动、概念活动和原动性活动。然而，人们在信息变革时代网络病毒、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。

信息隐藏是信息安全研究领域与密码技术紧密相关的一大分支，将秘密信息隐藏到看上去普通的信息(如数字图像)中进行传送，能够有效防止信息泄露。基于数字图像的信息隐藏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。虽然，经过信息隐藏的载体图像相较于原始图像会有一定程度的失真，但是人的肉眼还是无法轻易发现，能够有效避免吸引非法窃取者的注意。而可逆信息隐藏作为信息隐藏的重要分支被广泛应用在军事、医疗领域。而加密图像的可逆信息隐藏技术为了解决了原始图像暴露的问题，在嵌入秘密信息之前先对原始图像进行加密，进一步对原始图像进行了保护。

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。本发明提出了一种位平面压缩的加密图像可逆信息隐藏方法。

发明内容

本发明提出了一种位平面压缩的加密图像可逆信息隐藏方法。对于图像拥有者，首先，对原始图像实施中值边缘检测预测以获得预测误差；其次，利用自适应选择方法计算位平面压缩空间；然后，选择可用的位平面进行自适应可变长块编码对图像块进行编码；最后，生成加密连接信息流并发送给信息隐藏者。对于信息隐藏者，其用隐藏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：

一种位平面压缩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：图像拥有者使用中值边缘检测预测对原始图像进行预测以获得预测误差；

S2：图像拥有者使用自适应的可变长块编码方法计算预测误差的所有位平面压缩空间；

S3：根据各个位平面的压缩空间进行位平面自适应压缩，并获得信息流；

S4：根据加密秘钥，对信息流进行加密，并将加密信息流发送给信息隐藏者；

S5：信息隐藏者将加密信息嵌入到可嵌入空间中，以获得含秘加密图像并发送给接收者；

S6：接收者从收到的含秘加密图像中提取秘密信息和恢复原始图像。