[发明专利]一种基于分块预测及差值直方图平移的可逆信息隐藏方法

摘要

本发明公开了一种基于分块预测及差值直方图平移的可逆信息隐藏方法，属于数字水印和信息隐藏领域，本发明方法首先把图像划分成4*4的图像块，然后进行三邻域分块，每四个像素为一组，选取一个像素和它周边的三个像素，使用周边三个像素生成预测值，使用预测值与选取的像素进行比较，产生差值，差值进行向下取整，一个图像块内生成四个差值，然后生成差值直方图。本发明提高了水印的嵌入容量，在保持图像视觉效果的前提下，简化了算法步骤，嵌入和提取水印前，只需要进行分块就可以；该方法不仅可以实现可逆水印，而且水印不可见性较好，实验简单易行，嵌入水印后图像的PSNR高，图像视觉效果好，具有实用价值。

主权项

1.一种基于分块预测及差值直方图平移的可逆信息隐藏方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：设原图像为M*N的灰度图像，将原图像划分成4*4的图像块，记为B_k，其中，k＝1，2，3...[M/4]*[N/4]；步骤2：对每一个4*4的图像块B_k进行分块处理，将每四个像素作为一组，记作b_km，m＝1，2，3，4；b_km内部像素表示为记作k代表是第几个大块，m代表大的分块中的小块，n代表具体的像素；将包括无标记、横线、斜线和竖线在内的四个像素作为一组，中间标黑的像素用来和自身像素做差值，标黑的像素就是水印的嵌入点；步骤3：将三个像素向下取整预测出像素的预测值步骤4：将的真实值与预测值作差求出依次类推，将的真实值与预测值作差求出步骤5：利用差值生成差值直方图；步骤6：对差值直方图进行平移处理，对于差值直方图中像素值大于0的部分，整体向右平移一个单位，在差值直方图像素值为1的位置上就会留出空白；步骤7：根据差值直方图，判断嵌入容量，选取水印图片，嵌入水印；具体包括如下步骤：步骤7.1：从第一个分块开始进行水印嵌入，判断第一个嵌入点是否为可嵌入水印的像素点；如果差值为0，则说明此像素点为可嵌入点，嵌入水印；如果差值不为0，则不嵌入水印，继续对分块内的第二个嵌入点进行判断，直至对4*4分块内的四个点依次判断完成，然后继续对下一个分块进行上述过程，然后依顺序进行；步骤7.2：对水印图像进行处理，将二值水印图像做成水印序列用于嵌入，根据水印图像的大小设置一个水印嵌入的终止值，这个终止值就是水印图片的大小，嵌入水印后的图像的像素值如下所示：其中，I(i，j)(0≤I(i，j)≤255)为原图像的灰度值，W为水印序列，I^W(i，j)表示嵌入水印后的图像的像素值；步骤8：水印提取和图像恢复；具体包括如下步骤：步骤8.1：从第一个分块开始进行水印提取，对每个嵌入点进行判断；若差值为1，说明嵌入的水印值为1，提取1；若差值为0，说明嵌入的水印值为0，提取0；然后继续对分块内的第二个嵌入点进行判断，直至对4*4分块内的四个点依次判断完成，然后继续对下一个分块进行上述过程，然后依顺序进行；步骤8.2：提取水印后，对图像进行恢复，将差值直方图中差值大于1的像素点向左平移一位，得到原图像；原图像的灰度值如下所示：