[发明专利]一种基于像素值动态预测的可逆信息隐藏方法

摘要

本发明公开了一种基于像素值动态预测的可逆信息隐藏方法，其特征是，包括如下步骤：1）动态预测像素值；2）秘密信息嵌入；3）秘密信息的提取与图像恢复。这种方法的隐藏容量大，通过动态预测像素值，使预测的像素值精确度高，并且根据隐藏的信息容量来调整最佳嵌入值，使得隐藏信息之后图像的失真小，隐藏效果好。

主权项

1.一种基于像素值动态预测的可逆信息隐藏方法，其特征是，包括如下步骤：1)动态预测像素值：将原始图像中的像素以棋盘形式划分成两个不重合的白色区域部分和黑色区域部分，记白色区域像素点的集合为A，黑色区域像素点的集合为B，在A中隐藏秘密信息，设x为当前像素点且x∈A，周围相邻的13个像素点为ci，其中，i＝1,2,…,13，设c1,c2,…,c13的方差为Δ，则：其中，cave表示c1,c2,…,c13的平均值，当Δ>T时，T为阈值，表示当前像素点x处于纹理区域，则不对该点进行预测，当Δ≤T时，表示当前像素点x处于平滑区域，用c1,c2,…,c13中的像素对x进行动态预测，依据Δ的取值情况，判定当前像素点x所在区域的平滑程度，根据平滑程度确定当前像素点x进行预测时使用的像素点个数，设对当前像素点x进行预测的像素点个数为n，当时，用c₁,c₂,c₃,c₄对x进行预测即可，因此n的最小值为4，而当前像素点的周围像素个数最大为13，故n的取值范围是{4,5,6,…,13}，令：其中表示的是向上取整符号，则可得到对当前像素点x进行预测的像素点集合C_n＝{c₁,c₂,...,c_n}，设C_n中的最大值为最小值为当前像素点x的预测值为预测误差为分和两种情况对当前像素点x进行预测：(1)当令：对当前像素点x进行预测，令：可得到预测误差表示向下取整符号；(2)当令：对当前像素点x进行预测，令：可得到预测误差2)秘密信息嵌入：对当前像素点x，设为嵌入秘密信息后的像素值，隐藏信息的最佳嵌入值为b为1位嵌入的秘密信息，分和两种情况对当前像素点x进行秘密信息嵌入：(1)当时，对和两种情况采取不同的方式进行秘密信息嵌入：①当时，令：实现信息隐藏；②当时，若|·|为绝对值符号，令：实现对隐藏信息嵌入；当时，那么对于该当前像素点x而言，在嵌入秘密信息的过程中需要根据的值对p_e^*的大小进行调整，若的值为奇数，令若的值为偶数，则令显然调整之后的值满足然后对当前像素点x，用公式(8)，根据调整之后的进行秘密信息嵌入；(2)当时，若令：用公式(9)进行信息嵌入；若则令然后按照公式(9)嵌入秘密信息；3)秘密信息的提取与图像恢复：和秘密信息嵌入时一样，对秘密信息进行提取时，也要分成和两种情况：(1)当时，若则的大小保持不变；若且则的大小也保持不变；若且则根据的值对的大小进行改变，的值为奇数，令的值为偶数，令然后根据公式(10)和公式(11)来进行秘密信息的提取和图像的恢复，(2)当时，若则的大小保持不变；若则令然后根据公式(12)和公式(13)进行秘密信息的提取和图像的恢复，