[发明专利]一种信息隐藏方法及装置

摘要

本发明公开了一种信息隐藏方法及装置，涉及图像处理技术领域。用以解决现有技术中单一龟壳矩阵存在因N值增大而造成载秘图像质量下降过快，且单一龟壳矩阵结构易泄露而引发安全问题。该方法包括：确定分类图像块在空矩阵内对应的N进制数值以及第一变量值，第二变量值和第三变量值；根据所述第一变量，所述第二变量和所述第三变量构建龟壳矩阵，将多个载秘图像块分为多个像素对，根据一个所述像素对生成长度为g(a×b)/4的二进制秘密比特流，从二进制秘密比特流中依此取出g个未被处理的比特序列转换成待嵌入秘密数据；在两个连续的像素对内依此嵌入两个N进制数值，分别以两个连续的像素对在龟壳矩阵中的定位值隐藏两个N进制数值。

主权项

1.一种信息隐藏方法，其特征在于，包括：根据载体图像包括的互不重叠且具有相同大小的图像块，采用公式(1)确定每个所述图像块的熵值，将熵值小于等于第一阈值的所述图像块确定为平滑块，采用公式(2)确定熵值大于第一阈值的所述图像块的方差，将熵值大于第一阈值且方差大于等于第二阈值的所述图像块确定为边缘块，将熵值大于第一阈值且方差小于第二阈值所述图像块确定为纹理块；设置一个大小为256×256的空矩阵，确定所述平滑块，所述边缘块和所述纹理块在所述空矩阵内对应的N进制数值以及与所述N进制数值对应的第一变量值n，第二变量值n₁和第三变量值n₂；其中，所述平滑块，所述纹理块和所述边缘块选取的N进制数值分别记为N₁，N₂，N₃，且N₁<N₂<N₃；采用以下约束条件，根据所述第一变量值n，所述第二变量值n₁和所述第三变量值n₂构建龟壳矩阵，其中，约束条件包括：所述空矩阵的第一列第一行元素为0；所述空矩阵的同一行内相邻元素之间的差值为1；所述空矩阵中以所述第二变量值n₁和所述第三变量值n₂的依次为同一列相邻元素之间的差值进行循环，且满足公式(3)；将载体图像划分为多个图像块，并将所述图像块进行分类，将分类后的多个所述图像块分为多个像素对，根据一个所述像素对生成长度为g×(a×b)/4的二进制秘密比特流，从所述二进制秘密比特流中依次取出g个未被处理的比特序列，将所述比特序列转换成具有两位N进制数值的待嵌入秘密数据；从分类后的一个所述图像块内包括的多个所述像素对中依次选择两个连续的所述像素对，在两个连续的所述像素对内依次嵌入两位所述N进制数值；若像素对(x_r,x_r+1)在龟壳矩阵M中定位的元素M(x_r,x_r+1)是龟壳内的背数据，且M(x_r,x_r+1)≠s₁，则在当前龟壳内搜索满足M(p,q)＝s₁的元素值，并将所述像素对(x_r,x_r+1)修改为(p,q)以达到嵌入s₁的目的；若像素对(x_r,x_r+1)在龟壳矩阵M中定位的元素M(x_r,x_r+1)是龟壳的边数据，且M(x_r,x_r+1)≠s₁，则在包含M(x_r,x_r+1)的多个龟壳内搜索满足M(p,q)＝s₁的元素值，并选择距离M(x_r,x_r+1)最近的点(p,q)来修改像像素对(x_r,x_r+1)的值，完成秘密数据s₁的嵌入；若像素对(x_r,x_r+1)在龟壳矩阵M中定位的元素M(x_r,x_r+1)不属于龟壳数据，且M(x_r,x_r+1)≠s₁，则在包括M(x_r,x_r+1)的类似于龟壳尺寸的范围内搜索满足M(p,q)＝s₁的元素值，并选择距离M(x_r,x_r+1)最近的点(p,q)来修改像素对M(x_r,x_r+1)，以完成s₁的嵌入；若像素对(x_r,x_r+1)在龟壳矩阵M中定位的元素M(x_r,x_r+1)＝s₁，则像素对M(x_r,x_r+1)不做任何修改；所述龟壳矩阵包括龟壳边数据和龟壳背数据，每一个龟壳都是一个六边形，将位于所述龟壳矩阵中龟壳边缘的数据确定为所述龟壳边数据，将位于所述龟壳矩阵中龟壳内部的数据确定为龟壳背数据；其中，公式(1)如下所示：公式(2)如下所示：公式(3)如下所示：其中，a×b为所述图像块的大小，m_e,f为龟壳矩阵M中第e行、第f列的元素值，mod表示取模，n₁、n₂分别表示所述空矩阵中同一列相邻元素之间的差值，n₂＝2n₁‑1，n表示n₂重复的次数；x_k(i,j)表示第k个图像块中，第i行、j列的像素灰度值；表示该灰度值的概率分布；H_k表示图像块的熵值，表示当前图像块的平均像素值；V_t表示当前图像块的方差，l为图像块的总数量，u为平滑块的数量；(x_r,x_r+1)为两个连续的像素对中的一个像素对，s₁为两位所述N进制数值数中的一位数值，p、q为龟壳矩阵中与s₁数值相等的元素对应的点的横坐标和纵坐标值。