论文部分内容阅读
由于绝对矩块截断编码(Absolute Moment Block Truncation Coding,AMBTC)编解码速度快、计算复杂度低和压缩率较高等特性被广泛应用于数字压缩图像的互联网实时传输。因此,以AMBTC图像为载体的信息隐藏(Data Hiding,DH)技术日益受到人们广泛的关注与研究。然而,数字图像作为载体的信息隐藏相关算法应用到AMBTC图像时存在图像质量低、嵌入容量较少和安全性较低等问题。因此,本文针对AMBTC图像的数据结构特性,提出了三种基于绝对矩块截断编码的信息隐藏算法。本文主要的研究工作如下:(1)针对目前大多数的AMBTC信息隐藏算法都是对AMBTC编码中高、低量化级直接进行操作,导致图像质量下降的问题,本文提出一种基于模2运算的AMBTC信息隐藏算法。首先,该算法根据图像分块的思想对载体图像中的图像块使用AMBTC编码得到由高、低量化级和位图组成的三元组。然后,根据阈值将图像块划分为平滑类型或复杂类型,采用不同的嵌入策略,从而减小隐秘图像的失真。对于平滑类型,使用模2运算对秘密信息和高、低量化级的高四位位平面进行预处理,增强信息的安全性。高、低量化级的低三位位平面结合(3,2)汉明码嵌入秘密信息。对于复杂类型,通过交换高、低量化级的顺序并将位图取反的操作实现无损的嵌入秘密信息。该算法在标准图像库上表现出很好的性能,实现了高嵌入量,同时保证了隐秘图像的视觉质量。(2)针对目前AMBTC可逆信息隐藏嵌入容量较低的问题,本文提出一种基于残差直方图的AMBTC可逆信息隐藏算法。首先,该算法对残差直方图中基准值的选取进行改进,采用多个中心基准值对AMBTC编码中的高、低量化级预测残差,使残差直方图数据更加集中,提高了直方图中峰值的频率,从而增加嵌入容量。其次,引入高、低量化级的均值作为中间值,根据均值和高量化级的差值构建差值图并结合直方图算法嵌入秘密信息。最后,利用AMBTC编码中高、低量化级的编码特性,交换高、低量化级的顺序并将位图取反,这种无损的嵌入策略不改变图像质量,进一步增加了嵌入容量。该算法提取秘密信息后能完全可逆的恢复AMBTC图像,并且保持较高的嵌入容量。(3)针对目前单图像AMBTC可逆信息隐藏中安全性较低的问题,本文提出一种基于双图像的AMBTC可逆信息隐藏算法。首先,该算法对载体图像中的图像块使用AMBTC编码得到由高、低量化级和位图组成的三元组,利用图像块中像素的高度相关性将所有图像块的高、低量化级组成高、低量化级图。其次,使用可移动像素坐标策略将秘密信息嵌入到高、低量化级图。最后,根据阈值将图像块划分为平滑类型或复杂类型,通过异或操作将秘密信息嵌入到平滑类型图像块中的位图,从而增强信息的安全性。该算法对载体图像嵌入秘密信息得到两张隐秘图像,相比单图像信息隐藏,双图像信息隐藏中两张隐秘图像都可用时才能正确提取秘密信息,提高了信息的安全性。此外,双图像信息隐藏结合AMBTC编码中高、低量化级的高度相关性,减小了隐秘图像和载体图像之间的差距,保证了图像的视觉质量。