基于混沌系统的图像可逆信息隐藏算法
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Ab t a t A o e g v ri l aa h d n l o i m a e n c a t y tm r p s d wh c n b e ee a t e o e y o t e sr c: n v l ma er e s ed t i i g ag r h b s do h o i s se i p o o e , i e b t c s ih e a lst x c c v r f h r h
法 等 [0 4] 如 Ni 人 “ 从 提 高 信 息 嵌 入 容 量 的 角 度 提 出 了 -。例 1 等 ” 采 用 3 最 大 值 和 最 小 值 点 进 行 信 息 隐 藏 ,该 方 法 能 够 隐 藏 个 比基 本 灰 度 直 方 图 算 法 更 多 的 信 息 。 是 统 计 分 析 结 果 表 明 , 但 该方法运算量较 大, 需要 记 忆 的 嵌 入 提 取 条 件 相 对 较 多 , 时 同 可 能 存 在 溢 出造 成 图 像 无 法 完 全 复 原 。 对 上 述 缺 点 , 针 高铁 杠 等人 提 出 了针 对 图像 自身 特 征 对 其 进 行 分类 , 据 图像 模 式进 根 行 信 息 嵌 入 的方 法 , 得 了较 好 的 效 果 。 了进 一 步 提 升 嵌 取 为 入信 息容 量 , 巧 论 等 人 提 出 了采 用 多个 连 续 零 值 点 与 峰值 像 顾 素 匹配 进 行 嵌入 信 息 的算 法 , 真 结 果表 明该 算 法 能 够 嵌 入 更 仿 多 的 信 息 “。为 了 确 保 嵌 入 信 息 的 安 全 性 , 立 宗 等 “提 出 了 李 采 用 混 沌 系 统 对 嵌 入 信 息 进 行 加 密 的 算 法 ,使 得 系 统 具 有 一
定的安全性 , 但是实现大容量 信息嵌入 , 需要多次扫描原始 图
像 后 再 应 用 混 沌 系 统 处理 ,因此 运 算 量 较 大 。衡 量 可 逆 信 息
法 、 升小波 变换算法 、 提 差分扩展 算法 、 于灰度直 方 图的算 基
收稿 日期:2 1-11 ;修订 日期:2 1-31 。 01 . O 0 01 — 0 0 基金项 目:国家 自 然科学基金项 目 (0 7 17 ;天津市科技计划重点基金项 目 ( J z J O 6 0。 6 8 3 1) 0 c D c 6o) 7 作者 简介:李立宗 (9 9 ) ,天津人 ,硕士,讲师 ,C F会员,研究方向为图像处理、信息安全 ; 高铁杠 (9 6 ) 17 - ,男 C 16 - ,男,河北河间人 ,博
信 息 隐藏 技术是指 将秘密信 息隐藏在载体 信息 内。 在信
息 隐 藏 过 程 中 , 往 通 过 修 改 载 体 信 息 来 达 到 嵌 入 秘 密 信 息 往 的 目的 。如 果 只 是达 到 秘 密 信 息 传 递 的 目的 , 信 息 提 取 完 则 成 后 , 体信 息的作用 即完成 , 接将 载体信 息丢弃 即可。 载 直 而
L i o g, G i—a g, G Qioln I — n Lz AO T eg n U a — 3 u
(.C ne o Ifr ai ,Taj ie i f eh oo yad d ct n i j 0 22 hn ; 1 e t fnom t n i i Un r t o T cn lg u a o ,Ta i 3 02 ,C ia r o n n v sy nE i nn 2 ol e f owae .C l g S f r,Nak i i r t e o t n aUn es ,Taj 0 0 1 hn ;3 o e e fnoma o v i y i i 3 0 7 ,C i nn a .C l g Ifr t n l o i T c oo y n i ei ,Taj nv rt f eh oo y n d ct n i j 0 2 ,C i ) eh lg gn r g i i U i s o cn lg d u a o ,Ta i 3 2 2 h a n E e n nn ei y T a E i nn 0 n
隐 藏 算 法 的指 标 主 要有 : 法 安 全 性 、 入 容 量 、 算 嵌 算法 透 明 性 。 目前 , 量 的 研 究 主 要 集 中 在 算 法 的嵌 入 容 量 和 透 明 性 方 面 , 大 对 算 法 安 全 性 研 究 较 少 。通 常情 况 下 , 法 的 嵌 入 容 量 和 透 算 明 性 是 一 对 相 互 制 约 的 因素 ,如 果 要 嵌 入 大 量 的 信 息 则 必 然 要修改更 多的原始载体信息 , 因此 容 易造 成 较 多 的 信 息 失 真 , 导 致 透 明性 降 低 ; 如 果 要 保 证 较 好 的透 明 性 , 而 就要 求 修 改 更 少 的 原 始 载 体 信 息 ,因此 嵌 入 的 信 息 量 往 往 有 限 。 本 文 通 过
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关键词 : 混沌 系统 ;可逆 信 息隐藏 ;直 方 图; 峰值 ;零值
中图法 分类号 : P 9 . T 3 1 4
文献标 识码 : A
文章 编号 :0 07 2 2 1) 24 3 —6 10.0 4(0 1 1—170
I g e e sb ed t ii g ag r h b s do h o i y tm ma er v ri l aah d n l o i m a e nc a t s se t c
K e r s c a t y tm ; rv r i l aah d n ; h so r m; p a i n l z r in l ywo d : h o i s s c e e e sb ed t i i g i ga t e k s a; e o sg a g
0 引 言
如 果嵌 入秘密信 息的 目的是 为了对载 体信息进 行认证 、 说明
等 ( 如 在 医 疗 、 事 等 领 域 的 图像 内嵌 入 的 说 明 、 证 等 信 例 军 认 息 )这 时 在 完 成 秘 密 信 息 的提 取 后 , 往 希 望 能 够 完 全 复 原 , 往 载 体 信 息 。 这 种 能 够 完 全 复 原 载 体 信 息 的 信 息 隐 藏 技 术 即 为 可 逆 信 息 隐藏 “ 。 捌 目前 主 要 的 图像 可 逆 信 息 隐藏 算 法 有 位 平 面 压 缩 算 法 、 像 素 层 算 法 、 于 直 方 图 的 双 射 圆 变 换 算 低 基
oii a o t in l p ne t cino tee e d difr t n. Ib i lt n hpb t e ep a ie n ezr ies whc rgn l s g a o xr t fh mb d e omai h s u a o n o t ula eai s i ewe nt e kpx l dt eopx l, t r o h a h ih
计 算机 工程与设计 C mp t n ier g n ein o ue E gnei dD s r na g
数 据 量 并 不 大 。 在 嵌 入 时 ,该 算 法 只 是 将 原 始 信 息 隐 藏 到 对 应 的 峰 值 点 , 入 完 成 后 会 在 靠 近 该 峰 值 点 附近 形 成 波 谷 , 嵌 通 过 统 计 分 析 很 容 易 实 现 隐藏 信 息 的提 取 , 因此 , 法 的安 全 性 算 不 高 。 文提 出利 用 峰 值 点 两 侧 的 连 续 多个 零值 点 实 现 大 容 本 量 的信 息嵌 入 策 略 ,同 时 采 用 混 沌 系 统 对 秘 密 信 息 进 行 加 密 从 而 保 证 隐 藏信 息 的 安 全 性 。
沌 系统对秘 密信 息进行 置乱 处理 。对 大量 图像进 行仿真 分析 的结 果显 示, 该方 法具有较 高的安 全性 , 能够嵌入 的信 息量 大,
与参考 文 献比较 , 算 法具有较 高的透 明性 。该 算法 能够 广泛应 用于军 事 、 该 医疗 、 卫星 图像 的可 逆信 息隐藏 中
士,教授 ,研 究方向为信息安全、软件工程 : 顾巧论 (9 7 ) 16 - ,女,河北河间人 ,博士后 ,教授,研究方向为信息安全、复杂系统优化与控 制。 E mal izn @g it m — i l o g ma . :li lo
4 3 2 1, o.2 N . 1 8 0 V 1 , o1 l 3 2
计 算 机 工程 与设 计 C m u r ni e n d e g 2 1, o 3, o 2 17 o pt E g ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱr g n D s n 0 1 V 1 2 N . 4 3 e n i a i . 1
基于混沌 系统的图像可逆信息隐藏算法
李立 宗 高铁杠 顾 巧论 , ,
建 立 灰 度 直 方 图峰 值 点 与其 两 侧 零 值 点之 间关 系 的 方 式 在 嵌
1 基于 混 沌 系统 的 算 法 . 2
通 过 对 大 量 图像 的 直 方 图分 析 得 知 ,大 多 数 图像 的直 方 图如 图 1b 所 示 , 方 图 内左 右 两 侧 端 点 均 存 在 连 续 多个 值 () 直 为 0的点 。 文 通 过 在 峰 值 点 和 这 些 点 之 间 建 立 对 应 的 关 系 , 本 实 现 将 经 过 混 沌 加 密 后 的 秘 密 信 息 嵌 入 到 原 始 图像 内 。 以 52 5 2像 素 大 小 的灰 度 图 像 L n . 1x 1 ea mp为 载 体 图像 , b 将基 于混沌系统 的图像可逆信 息隐藏算法描述如下 。
法 。该 隐藏算 法通过将 载体 图像 直方 图峰 值 点与其 两侧 多个连 续零值 点之 间建立 关 系的方式 , 实现在 载体 图像 的单 个峰值
点 嵌 入 多 个秘 密信 息位 ,以保 证 较 高 的透 明 性 和 较 大 的 嵌 入 容 量 。 为 了保 证 嵌 入 载体 图像 内 的秘 密 信 息 的 安 全 性 ,采 用 混
h s i c r d S , a d a mb d r ifr ain hs lo tm sdfr lay me i l r a l t i g s a g s ui a NR n ne e e n o t .T i a r h i u e i r, h h e tn P y c mo m o gi s o mit dc t le ma e . ao sei
(.天 津职 业技 术 师 范 大学 计 算 与语 音 中心 ,天 津 302 ;2 1 022 .南开 大 学 软件 学院 ,天津 307; 00 1
3 .天 津职 业技 术 师范 大学 信 息技 术工程 学院 ,天 津 3 0 2 ) 0 2 2
摘 要:为 了提 高图像 可逆 信 息隐藏算 法 的安全性 、透 明性 、嵌 入容 量 ,提 出了一种基 于混沌 系统 的图像可逆 信 息隐藏 算
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法 等 [0 4] 如 Ni 人 “ 从 提 高 信 息 嵌 入 容 量 的 角 度 提 出 了 -。例 1 等 ” 采 用 3 最 大 值 和 最 小 值 点 进 行 信 息 隐 藏 ,该 方 法 能 够 隐 藏 个 比基 本 灰 度 直 方 图 算 法 更 多 的 信 息 。 是 统 计 分 析 结 果 表 明 , 但 该方法运算量较 大, 需要 记 忆 的 嵌 入 提 取 条 件 相 对 较 多 , 时 同 可 能 存 在 溢 出造 成 图 像 无 法 完 全 复 原 。 对 上 述 缺 点 , 针 高铁 杠 等人 提 出 了针 对 图像 自身 特 征 对 其 进 行 分类 , 据 图像 模 式进 根 行 信 息 嵌 入 的方 法 , 得 了较 好 的 效 果 。 了进 一 步 提 升 嵌 取 为 入信 息容 量 , 巧 论 等 人 提 出 了采 用 多个 连 续 零 值 点 与 峰值 像 顾 素 匹配 进 行 嵌入 信 息 的算 法 , 真 结 果表 明该 算 法 能 够 嵌 入 更 仿 多 的 信 息 “。为 了 确 保 嵌 入 信 息 的 安 全 性 , 立 宗 等 “提 出 了 李 采 用 混 沌 系 统 对 嵌 入 信 息 进 行 加 密 的 算 法 ,使 得 系 统 具 有 一
定的安全性 , 但是实现大容量 信息嵌入 , 需要多次扫描原始 图
像 后 再 应 用 混 沌 系 统 处理 ,因此 运 算 量 较 大 。衡 量 可 逆 信 息
法 、 升小波 变换算法 、 提 差分扩展 算法 、 于灰度直 方 图的算 基
收稿 日期:2 1-11 ;修订 日期:2 1-31 。 01 . O 0 01 — 0 0 基金项 目:国家 自 然科学基金项 目 (0 7 17 ;天津市科技计划重点基金项 目 ( J z J O 6 0。 6 8 3 1) 0 c D c 6o) 7 作者 简介:李立宗 (9 9 ) ,天津人 ,硕士,讲师 ,C F会员,研究方向为图像处理、信息安全 ; 高铁杠 (9 6 ) 17 - ,男 C 16 - ,男,河北河间人 ,博
信 息 隐藏 技术是指 将秘密信 息隐藏在载体 信息 内。 在信
息 隐 藏 过 程 中 , 往 通 过 修 改 载 体 信 息 来 达 到 嵌 入 秘 密 信 息 往 的 目的 。如 果 只 是达 到 秘 密 信 息 传 递 的 目的 , 信 息 提 取 完 则 成 后 , 体信 息的作用 即完成 , 接将 载体信 息丢弃 即可。 载 直 而
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隐 藏 算 法 的指 标 主 要有 : 法 安 全 性 、 入 容 量 、 算 嵌 算法 透 明 性 。 目前 , 量 的 研 究 主 要 集 中 在 算 法 的嵌 入 容 量 和 透 明 性 方 面 , 大 对 算 法 安 全 性 研 究 较 少 。通 常情 况 下 , 法 的 嵌 入 容 量 和 透 算 明 性 是 一 对 相 互 制 约 的 因素 ,如 果 要 嵌 入 大 量 的 信 息 则 必 然 要修改更 多的原始载体信息 , 因此 容 易造 成 较 多 的 信 息 失 真 , 导 致 透 明性 降 低 ; 如 果 要 保 证 较 好 的透 明 性 , 而 就要 求 修 改 更 少 的 原 始 载 体 信 息 ,因此 嵌 入 的 信 息 量 往 往 有 限 。 本 文 通 过
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关键词 : 混沌 系统 ;可逆 信 息隐藏 ;直 方 图; 峰值 ;零值
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0 引 言
如 果嵌 入秘密信 息的 目的是 为了对载 体信息进 行认证 、 说明
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数 据 量 并 不 大 。 在 嵌 入 时 ,该 算 法 只 是 将 原 始 信 息 隐 藏 到 对 应 的 峰 值 点 , 入 完 成 后 会 在 靠 近 该 峰 值 点 附近 形 成 波 谷 , 嵌 通 过 统 计 分 析 很 容 易 实 现 隐藏 信 息 的提 取 , 因此 , 法 的安 全 性 算 不 高 。 文提 出利 用 峰 值 点 两 侧 的 连 续 多个 零值 点 实 现 大 容 本 量 的信 息嵌 入 策 略 ,同 时 采 用 混 沌 系 统 对 秘 密 信 息 进 行 加 密 从 而 保 证 隐 藏信 息 的 安 全 性 。
沌 系统对秘 密信 息进行 置乱 处理 。对 大量 图像进 行仿真 分析 的结 果显 示, 该方 法具有较 高的安 全性 , 能够嵌入 的信 息量 大,
与参考 文 献比较 , 算 法具有较 高的透 明性 。该 算法 能够 广泛应 用于军 事 、 该 医疗 、 卫星 图像 的可 逆信 息隐藏 中
士,教授 ,研 究方向为信息安全、软件工程 : 顾巧论 (9 7 ) 16 - ,女,河北河间人 ,博士后 ,教授,研究方向为信息安全、复杂系统优化与控 制。 E mal izn @g it m — i l o g ma . :li lo
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基于混沌 系统的图像可逆信息隐藏算法
李立 宗 高铁杠 顾 巧论 , ,
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通 过 对 大 量 图像 的 直 方 图分 析 得 知 ,大 多 数 图像 的直 方 图如 图 1b 所 示 , 方 图 内左 右 两 侧 端 点 均 存 在 连 续 多个 值 () 直 为 0的点 。 文 通 过 在 峰 值 点 和 这 些 点 之 间 建 立 对 应 的 关 系 , 本 实 现 将 经 过 混 沌 加 密 后 的 秘 密 信 息 嵌 入 到 原 始 图像 内 。 以 52 5 2像 素 大 小 的灰 度 图 像 L n . 1x 1 ea mp为 载 体 图像 , b 将基 于混沌系统 的图像可逆信 息隐藏算法描述如下 。
法 。该 隐藏算 法通过将 载体 图像 直方 图峰 值 点与其 两侧 多个连 续零值 点之 间建立 关 系的方式 , 实现在 载体 图像 的单 个峰值
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摘 要:为 了提 高图像 可逆 信 息隐藏算 法 的安全性 、透 明性 、嵌 入容 量 ,提 出了一种基 于混沌 系统 的图像可逆 信 息隐藏 算
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