恭喜西安交通大学;浙江西安交通大学研究院;郑州信大先进技术研究院潘志斌获国家专利权
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龙图腾网恭喜西安交通大学;浙江西安交通大学研究院;郑州信大先进技术研究院申请的专利一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115550518B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211213022.7,技术领域涉及:H04N1/32;该发明授权一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法及系统是由潘志斌;樊郭君;张潇然;姚凯强;孙晓盼设计研发完成,并于2022-09-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法及系统,所述方法包括以下步骤:对预选取的载体图像除第一行以外的部分进行防溢出操作,获得处理后的载体图像;基于自适应像素块划分方法,利用预设像素块尺寸对处理后的载体图像进行像素块划分;基于划分像素块后的载体图像,定位每个像素块中的待嵌入像素的位置,计算每个像素块的复杂度;获取每个像素块内待嵌入最大值像素和待嵌入最小值像素的预测误差,基于预测误差嵌入待传递信息;将恢复载体图像和提取信息所需的辅助信息嵌入处理后的载体图像的第一行像素中。本发明可提高可逆信息隐藏算法的嵌入性能,并通过实验验证了本发明方法的有效性。
本发明授权一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于自适应像素块划分的可逆信息隐藏方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,对预选取的载体图像除第一行以外的部分进行防溢出操作,获得处理后的载体图像;基于所述预选取的载体图像获取记录了溢出位置的位置图信息;步骤2,基于自适应像素块划分方法,利用预设像素块尺寸对步骤1获得的所述处理后的载体图像进行像素块划分,获得划分像素块后的载体图像;步骤3,基于步骤2获得的所述划分像素块后的载体图像,定位每个像素块中的待嵌入像素的位置,计算每个像素块的复杂度;获取每个像素块内待嵌入最大值像素和待嵌入最小值像素的预测误差,基于所述预测误差嵌入待传递信息;步骤4,将恢复载体图像和提取信息所需的辅助信息嵌入所述处理后的载体图像的第一行像素中;其中,所述辅助信息包括所述位置图信息;其中,步骤2具体包括以下步骤:步骤2.1,设置一张与不包含第一行像素的处理后的载体图像大小相同的标记图,所述标记图中的像素值全部初始为0;使用给定大小为h×w的像素块尺寸,从所述处理后的载体图像的左上角开始框选像素块,定位该像素块的最小像素与最大像素,计算该像素块的复杂度值,并将所述标记图中对应处理后的载体图像中该像素块的所有像素的位置的像素值置1,跳转执行步骤2.2;步骤2.2,将所述处理后的载体图像中框选的像素块从当前位置向右移动一个像素的距离,并将此时的像素块作为临时像素块,定位临时像素块最小像素与最大像素;若所述标记图中与最小像素与最大像素对应位置的像素值为0,则跳转执行步骤2.3,否则跳转执行步骤2.2;若像素块移动后超出所述处理后的载体图像的右边界,则跳转执行步骤2.4;步骤2.3,确定当前像素块为可用块,计算当前像素块复杂度,并将标记图中对应所述处理后的载体图像中当前像素块的所有像素的位置的像素值置1,跳转执行步骤2.2;步骤2.4,将所述标记图中对应无法框选的范围内的位置的像素值置1;若所述标记图中仍有h行以上的0值像素,将像素块向下移动h行,并将其向左移动至在左侧超出图像左边界一个像素的位置,再跳转执行步骤2.2;若标记图中的0值像素不足h行,将标记图中剩余值为0的像素值全置为1,并结束自适应分块过程;步骤3中,定位每个像素块中的待嵌入像素的位置的步骤包括:对于一个像素块,按光栅扫描顺序获取其中的每一个像素值,得到像素值序列{p1,p2,…,ph×w};将像素值序列按照从小到大的顺序排列,得到排序后的序列{pσ1,pσ2,…,pσh×w},式中σ:{1,2,…,h×w}→{1,2,…,h×w}是一对一的排序映射,映射结果为pσ1≤pσ2≤…≤pσh×w;其中,在pσi=pσj且σiσj时,有ij,i,j∈{1,2,…,h×w}为像素在排序后像素值序列中的序号;最小像素pσ1与最大像素pσh×w为可能的待嵌入像素;计算每个像素块的复杂度时,像素块的复杂度计算表达式为,C=pσh×w-1-pσ2;获取每个像素块内待嵌入最大值像素和待嵌入最小值像素的预测误差,基于所述预测误差嵌入待传递信息的过程包括:依次访问步骤2获得的所述划分像素块后的载体图像中的每一个像素块,将预选取的复杂度阈值T与每个像素块的复杂度C进行比较,若CT则跳过当前块,若C≤T则计算该像素块的待嵌入像素的预测误差,并将秘密信息嵌入;步骤3中获取每个像素块内待嵌入最大值像素和待嵌入最小值像素的预测误差的过程中,最大像素pσh×w的预测误差PEmax的计算为, 式中,u和v为最大像素与次大像素在块中的空间位置序号;根据预测误差的值对该像素进行嵌入或者搬移,其表达式为, 式中,b∈{0,1}为秘密信息比特,为嵌入后的块内最大像素值;最小像素pσ1的预测误差PEmin的计算为, 式中,s和t为最小像素与次小像素在块中的空间位置序号;根据预测误差的值对该像素进行嵌入或者搬移,其表达式为, 依次对每个像素块尝试进行嵌入操作;对于每个像素块,先尝试对最大值pσh×w进行嵌入,再尝试对最小值pσ1进行嵌入,直到秘密信息完全嵌入或者没有可用像素;步骤4具体包括:对于大小为H×W的载体图像,记录其第一行的前个像素的最低有效位,并将其合入秘密信息;将原本的第一行的前个最低有效位用辅助信息替代;所述辅助信息包括:所用像素块尺寸h和w,占用2×2=4比特;复杂度阈值T,占用8比特;嵌入的最后位置Pend,占用比特;压缩后的位置图CLM的长度lCLM,占用比特;式中,表示向上取整。
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