[发明专利]基于预测误差直方图移动的可逆数据隐藏方法

说明书

本发明公开了基于预测误差直方图移动的可逆数据隐藏方法，具体为：步骤1，将原始图像分为A、B两个集合，计算A集合和B集合中当前像素的预测误差；步骤2，构造非对称预测误差直方图；步骤3，将随机生成0、1的数据串作为待嵌入数据W，W嵌入至A集合和B集合中，将嵌入数据W后的A集合和B集合进行组合，得到加密图像；步骤4，从步骤3得到的加密图像中的B集合和A集合中提取嵌入的数据并恢复原始像素。本发明方法解决了现有技术中图像失真严重、嵌入容量低的问题。

技术领域

本发明属于可逆数据隐藏技术领域，涉及基于预测误差直方图移动的可逆数据隐藏方法。

背景技术

随着互联网的快速发展和普及，人们得到信息的途径越来越多，获取信息也越来越方便；而作为数字时代主要信息载体的视频、音频、图像、文字等多媒体信息，只需复制粘贴就能在网络上传播，极大的提升了多媒体数据扩散能力，同时在社交、实时通话、信息共享等方面，加深了人与人之间的沟通，给人们的生活带来了极大的便利。但是在互联网带来便利的同时，也存在着信息安全的隐患，如可能某些非法组织或个人，出于不正当或盈利目的，故意泄漏他人隐私、侵犯受保护的版权、盗取重要的机密信息等。当前，我国信息化正以一日千里的速度飞速发展，信息安全的需求十分迫切，因此，在享受信息科学技术带来便利的同时，如何保护多媒体数据的安全是一个急需解决的问题。

数据隐藏，它利用人类感官对数字信息的感觉冗余，将秘密信息隐藏于另一非保密载体，以不引起检查者的注意。一般来说，嵌入秘密数据后的载体图像，其质量没有明显变化，所以人们不会感知或注意到秘密数据的存在，由此秘密数据就通过多媒体载体传播，达到隐秘而又安全通信的目的。嵌入的隐秘信息可以是载体的数字指纹，用于追踪和监视载体图像后续传播；可以是载体的认证指标，用于验证载体图像的出处及完整性；可以是载体的版权标志，用于企业或个人的知识版权保护；当然，也可以是其他重要但与载体无关的秘密数据。数据隐藏技术根据在接收端能否完全无损得到载体图像，分为不可逆数据隐藏技术和可逆数据隐藏技术，不可逆数据隐藏技术顾名思义是指载体图像不能完全无损恢复，最后得到的恢复图像是有损的，其主要用于载体图像的版权保护。可逆数据隐藏技术要求则高很多，既要求能准确提取隐秘数据，又要求能无损恢复载体图，其主要用于军事传输、医学诊断、司法判断等场合，这些场合对原始载体图像的还原度及保真度要求极高，不允许出现一丝差错。数据隐藏技术通过在载体图像中嵌入秘密数据来达到安全通信的目的，可见秘密数据被嵌入载体图像后，那么会一直随着载体图像传播和复制，能很好的追踪和监视载体图像的各种变化，可以很好的保护载体图像，特别是在维护和监视载体图像的完整性和数据安全方面，可逆数据隐藏技术起着很大的作用。但现有的可逆数据隐藏方法在直方图移位过程中无效移位像素对标记图像的视觉质量有重大影响，因此导致了嵌入后图像的失真严重。故此，综合改进并有所创新的提出一套失真度较低且嵌入容量更强的可逆数据隐藏方法，是非常迫切与必要的。

发明内容

本发明的目的是提供基于预测误差直方图移动的可逆数据隐藏方法，解决了现有技术中图像失真严重、嵌入容量低的问题。

本发明所采用的技术方案是，基于预测误差直方图移动的可逆数据隐藏方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将原始图像分为A、B两个集合，计算A集合和B集合中当前像素的预测误差；

步骤2，构造非对称预测误差直方图；

步骤3，将随机生成0、1的数据串作为待嵌入数据W，W嵌入至A集合和B集合中，将嵌入数据W后的A集合和B集合进行组合，得到加密图像；

步骤4，从步骤3得到的加密图像中的B集合和A集合中提取嵌入的数据并恢复原始像素。

本发明的特征还在于，

步骤1的具体过程为：

步骤1.1，如图1所示，假设原始图像的大小为W×H像素，根据棋盘格模式，按照公式(1)将原始图像分为A、B两个集合；