隐写信息编码方法和装置以及隐写信息解码方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于通信技术领域，提供了一种隐写信息编码方法和装置以及隐写信息解码方法和装置。所述隐写信息编码方法包括：将目标图像分为预设大小的多个像素块，并计算每个所述像素块的像素均值；计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待编码隐写信息在该像素块中的插入位数；根据各个所述像素块中待编码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行编码。该方法由于像素块的像素均值对噪声的鲁棒性较强，所以不需要进行复杂的时频变换，应用简单的空域处理就能保证隐写信息的有效传递。

Steganography information encoding method and device, and steganography information decoding method and device

The invention is suitable for the field of communication technology, and provides a steganography information coding method and device, and a steganographic information decoding method and device. The hidden information encoding method includes: the target image is divided into a plurality of pixel blocks preset size, and the mean value calculated for each pixel pixel block; calculating the pixels in each pixel block of each pixel value in the maximum value and the difference between the pixel average, according to the determined maximum. Number of hidden information encoding to be inserted in the pixel blocks; according to each of the written information to be hidden in a pixel block encoding insert digits and preset inserted position according to the preset sequence on each of the pixel block encoding. Because the pixel mean of pixel block is robust to noise, there is no need for complex time-frequency transform, and simple spatial processing can ensure the effective transfer of steganography information.

【技术实现步骤摘要】
隐写信息编码方法和装置以及隐写信息解码方法和装置
本专利技术属于通信
，尤其涉及一种隐写信息编码方法和装置以及隐写信息解码方法和装置。
技术介绍
随着计算机网络的普及和信息处理水平的逐步发展，人们在生活和工作中越来越多的发送和存储数字信息。而由于移动网络和互联网平台的开放性，数据传输的安全性和存储的私密性越来越重要。图像信息隐写技术可以分为空域隐藏和变换域隐藏两种方案。基于空域的信息隐写技术相对更加方便直接，通过修改每个像素若干最低有效位的信息，对秘密信息进行嵌入即可，而改变低有效位的像素并不会对图像的主观观察效果带来可见的影响，同时还能有效的传递隐藏信息。但是数字信息在传输的过程中会受到噪声、扰动的影响，导致基于空域的信息隐写技术鲁棒性较差。基于变换域的信息隐写技术需要进行复杂的时频变换，并谨慎的选择信息隐写的频点，相对来说增加了算法的复杂度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种隐写信息编码方法和装置以及隐写信息解码方法和装置，以解决现有技术中数字信息在传输的过程中受噪声、扰动的影响导致鲁棒性较差的问题。本专利技术实施例的第一方面，提供了一种隐写信息编码方法，包括：将目标图像分为预设大小的多个像素块，并计算每个所述像素块的像素均值；计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待编码隐写信息在该像素块中的插入位数；根据各个所述像素块中待编码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行编码。本专利技术实施例的第二方面，提供了一种隐写信息编码装置，包括：第一像素均值计算模块，用于将目标图像分为预设大小的多个像素块，并计算每个所述像素块的像素均值；第一插入位数计算模块，用于计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待编码隐写信息在该像素块中的插入位数；编码模块，用于根据各个所述像素块中待编码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行编码。本专利技术实施例的第三方面，提供了一种隐写信息解码方法，包括：接收目标图像信息，并计算所述图像信息中每个像素块的像素均值；计算每个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待解码隐写信息在该像素块中的插入位数；根据各个所述像素块中待解码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行解码。本专利技术实施例的第四方面，提供了一种隐写信息解码装置，包括：第二像素均值计算模块，用于接收目标图像信息，并计算所述图像信息中每个像素块的像素均值；第二插入位数计算模块，用于计算每个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待解码隐写信息在该像素块中的插入位数；解码模块，用于根据各个所述像素块中待解码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行解码。本专利技术实施例相对于现有技术所具有的有益效果：将目标图像分为预设大小的多个像素块，并计算每个所述像素块的像素均值，计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待编码隐写信息在该像素块中的插入位数，根据各个所述像素块中待编码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行编码，由于像素块的像素均值对噪声的鲁棒性较强，所以不需要进行复杂的时频变换，应用简单的空域处理就能保证隐写信息的有效传递。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的隐写信息编码方法的流程图；图2是图1中步骤S103的实现流程图；图3是图2中步骤S203的实现流程图；图4是图3中步骤S302的实现流程图；图5是本专利技术实施例提供的根据图像修正差值更新像素块的示意图；图6是本专利技术实施例提供的隐写信息解码方法的流程图；图7是图6中步骤S503的实现流程图；图8是本专利技术实施例提供的隐写信息编码装置的结构框图；图9是本专利技术实施例提供的编码模块的结构框图；图10是本专利技术实施例提供的第一插入位数计算模块的结构框图；图11是本专利技术实施例提供的隐写信息解码装置的结构框图；图12是本专利技术实施例提供的解码模块的结构框图；图13是本专利技术实施例提供的第二插入位数计算模块的结构框图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一图1示出了本专利技术实施例一提供的隐写信息编码方法的实现流程，详述如下：步骤S101，将目标图像分为预设大小的多个像素块，并计算每个所述像素块的像素均值。本实施例中，可以按照左上角到右下角的方向，将目标图像的像素点划分成多个m*n大小的像素块，其中m和n均为正整数。例如，可以按照左上角到右下角的方向，将目标图像的像素点划分成3*3大小的像素块。对于一个像素块，根据该像素块中的m*n个像素点的像素值，计算该像素块的像素均值Iavg。具体的，该像素块的像素均值Iavg等于该像素块中的m*n个像素点的像素值之和除以该像素块中像素点的个数m+n，并对结算结果中的小数进行四舍五入处理。例如，像素块的大小为3*3，参见图5，各个像素点的像素值依次为：27、19、32、25、20、42、40、24和36，则该像素块的像素均值为29.44，四舍五入得到该像素块的像素均值为29。步骤S102，计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待编码隐写信息在该像素块中的插入位数。一个实施例中，步骤S102可以通过以下过程实现：计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与像素均值差值的最大值：其中，Idmax为所述最大值，Iavg为像素块的像素均值，I(i,j)为该像素块中第i行第j列像素点的像素值，该像素块的大小为m×n。对于将要隐藏信息的目标图像，基于空域的信息隐藏技术将改变像素低四位的像素值，进行隐藏信息的插入。对于目标图像，在纹理较多的区域进行像素修改比在平滑区域更加合理，且在平滑区域进行像素变动更容易被察觉。Idmax较大的区域像素值梯度较大，细节相对较多，容许进行较大的像素变动，可以嵌入更多的隐写信息。为保证目标图像不失真，可以将每个像素块的隐写信息的最大嵌入位数限制为3，但并不以此为限。根据所述最大值确定待编码隐写信息在该像素块中的插入位数：Bin＝min(a,round(log2(IdMax)))其中，Bin为待编码隐写信息在该像素块中的插入位数，a为预设系数，且1≤a≤3。本实施例中，a＝3，但并不以此为限。在其他实施例中，还可以设置a＝2或a＝1。步骤S103，根据各个所述像素块中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隐写信息编码方法，其特征在于，包括：将目标图像分为预设大小的多个像素块，并计算每个所述像素块的像素均值；计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待编码隐写信息在各个所述像素块中的插入位数；根据各个所述像素块中待编码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行编码。

【技术特征摘要】
1.一种隐写信息编码方法，其特征在于，包括：将目标图像分为预设大小的多个像素块，并计算每个所述像素块的像素均值；计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待编码隐写信息在各个所述像素块中的插入位数；根据各个所述像素块中待编码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行编码。2.根据权利要求1所述的隐写信息编码方法，其特征在于，所述根据各个像素块中待编码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行编码包括：将当前像素块像素均值的二进制数值的第8-Bin位至第7位与对应的待编码隐写信息进行替换，并计算替换后当前像素块的第一修正像素均值；其中，Bin为待编码隐写信息在当前像素块中的插入位数；根据所述第一修正像素均值和所述像素均值，计算当前像素块的图像修正差值；根据所述图像修正差值对当前像素块进行编码。3.根据权利要求2所述的隐写信息编码方法，其特征在于，所述根据所述图像修正差值对该像素块的每个像素点进行编码包括：根据当前像素块的部分或全部已编码的相邻像素块对当前像素块进行优化，得出优化图像修正差值；根据所述优化图像修正差值对当前像素块进行编码。4.根据权利要求3所述的隐写信息编码方法，其特征在于，所述根据当前像素块的部分或全部已编码的相邻像素块对当前像素块进行优化，得出优化图像修正差值包括：计算当前像素块的部分或全部已编码的相邻像素块的临近参考图像修正值；计算当前像素块的第一图像修正差值和第二图像修正差值；其中，所述第一图像修正差值为将当前像素块像素均值的二进制数值的第8-Bin位至第7位与对应的待编码隐写信息的原值进行替换后计算得出的图像修正差值；所述第二图像修正差值为将当前像素块像素均值的二进制数值的第8-Bin位至第7位与对应的待编码隐写信息的按位取反值进行替换后计算得出的图像修正差值；将与所述临近参考图像修正值差值较小的第一图像修正差值或第二图像修正差值作为所述优化图像修正差值。5.根据权利要求1或2所述的隐写信息编码方法，其特征在于，所述计算每个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待编码隐写信息在该像素块中的插入位数包括：计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与像素均值差值的最大值：其中，Idmax为所述最大值，Iavg为像素块的像素均值，I(i,j)为该像素块中第i行第j列像素点的像素值，该像素块的大小为m×n；根据所述最大值确定待编码隐写信息在该像素块中的插入位数：Bin＝min(a,round(log2(IdMax)))其中，Bin为待编码隐写信息在该像素块中的插入位数，a为预设系数，且1≤a≤3。6.一种隐写信息解码方法，其特征在于，包括：接收目标图像信息，并计算所述图像信息中每个像素块的像素均值；计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待解码隐写信息在各个所述像素块中的插入位数；根据各个所述像素块中待解码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行解码。7.根据权利要求6所述的隐写信息解码方法，其特征在于，所述根据各个所述像素块中待解码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行解码包括：获取当前像素块像素均值的二进制数值的第8-Bin位至第7位；检测当前像素各个块像素点中像素值的二进制数值的第8位数值是否为零的像素点多于不为零的像素点；在检测到当前像素块各个像素点中像素值的二进制数值的第8位为零的像素点多于不为零的像素点时，提取当前像素块像素均值的二进制数值的第8-Bin位至第7位的原值，作为当前像素块中的待解码隐写信息；在检测到当前像素块中各个像素点像素值的二进制数值第8位不为零的像素点多于不为零的像素点时，提取当前像素块像素均值的二进制数值的第8-Bin位至第7位的原值取反，作为当前像素块中的待解码隐写信息；将各个所述像素块中的待解码隐写信息按照各个所述像素块的解码顺序组合成所述待解码隐写信息。8.根据权利要求7所述的隐写信息解码方法，其特征在于，所述根据各个所述像素块中待解码隐写信息的插入位数和预设插入位置，按照预设顺序对各个所述像素块进行解码还包括：在当前像素块为所述目标图像信息中首个被解码的像素块时，提取当前像素块像素均值的二进制数值的第8-Bin位至第7位的原值作为当前像素块中的待解码隐写信息。9.根据权利要求6所述的隐写信息解码方法，其特征在于，所述计算每个所述像素块中各个像素点的像素值与所述像素均值之间差值的最大值，并根据所述最大值确定待解码隐写信息在该像素块中的插入位数包括：计算各个所述像素块中各个像素点的像素值与像素均值差值的最大值：其中，Idmax为所述最大值，Iavg为像素块的像素均值，I(i,j)为该像素块中第i行第j列像素点的像素值，该像素块的大小为m×n；根据所述最大值确定待解码隐写信息在各个所述像素块中的插入位数：Bin＝min(a,round(log2(IdM...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敬源，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44