基于视觉感知与菱形编码的图像隐写算法

doi:10.3969/j.issn.1000-3428.2014.10.002

计算机工程

基于视觉感知与菱形编码的图像隐写算法

金　涛^1a,2,何加铭^1b,2,杨任尔^1b,2,曾兴斌^1b,2,樊玲慧^1b,2

(1. 宁波大学a. 信息科学与工程学院; b. 通信技术研究所,浙江宁波315211; 2. 浙江省移动网应用技术重点实验室,浙江宁波315211)

收稿日期:2013-09-16 出版日期:2014-10-15 发布日期:2014-10-13
作者简介:金　涛(1989 - ),男,硕士研究生,主研方向:图像隐写算法;何加铭,教授;杨任尔、曾兴斌,副教授;樊玲慧,硕士研究生。
基金资助:
浙江省移动网络应用技术重点实验室基金资助项目(2010E10005);浙江省新一代移动互联网用户端软件科技创新团队基金资助项目(2010R50009);浙江省重点科技创新团队基金资助项目(2012R10009-11, 2012R10009-20);浙江省重大科技专项重点工业基金资助项目(2011C11042)。

Image Steganographic Algorithm Based on Visual Perception and Diamond Encoding

JIN Tao^1a,2,HE Jia-ming ^1b,2,YANG Ren-er ^1b,2,ZENG Xing-bin ^1b,2,FAN Ling-hui ^1b,2

(1a. College of Information Science and Engineering;1b. Institute of Communication Technology,Ningbo University,Ningbo 315211,China;2. Key Laboratory of Mobile Internet Application Technology of Zhejiang Province,Ningbo 315211,China)

Received:2013-09-16 Online:2014-10-15 Published:2014-10-13

摘要/Abstract

摘要：

为提供较大的隐写容量和保持良好的载密图像质量,提出一种基于视觉感知和菱形编码的图像隐写算法。根据人类视觉系统,针对人眼对图像的高中低灰度区、纹理区及平滑区的敏感度的不同,在不同区域选择嵌入不同数量的秘密信息;同时为了尽可能减少对图像像素值的改变,采用改进的菱形编码来嵌入秘密信息。实验结果表明,与HVS-OPAP 算法相比,该算法图像的嵌入容量提高了4. 09% ,获取的隐写图像具有更好的不可感知性,同时峰值信噪比平均提高了1. 5 dB,而且该算法具有抗RS 隐写分析能力,安全性更高。

关键词: 隐写术, 容量, 人类视觉系统, 像素值, 菱形编码, RS 隐写分析

Abstract:

In order to provide larger capacity of the hidden secret messages and maintain a good visual quality of stegoimage, a novel image steganography based on visual perception and Diamond Encoding(DE) is proposed. According to the Human Visual System(HVS),human eyes have different sensitivity on high gray areas,middle gray areas and low gray areas,texture areas and smooth areas. The different amounts of secret messages are embedded in the different areas of cover images. Especially,the modified DE is used to minimize the change of the image pixel value. Experimental results show that the proposed method can effectively improve the embedding capacity than HVS-OPAP algorithm by 4. 09% , while stego-image has better imperceptibility,PSNR average of 1. 5 dB,and RS steganalysis methods can not detect whether the secret information is embedded,so it has a better security.

Key words: steganography, capacity, Human Visual System ( HVS ), pixel value, Diamond Encoding ( DE ), RS stegannalysis

中图分类号:

TP393

金涛,何加铭,杨任尔,曾兴斌,樊玲慧. 基于视觉感知与菱形编码的图像隐写算法[J]. 计算机工程, doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2014.10.002.

JIN Tao,HE Jia-ming,YANG Ren-er,ZENG Xing-bin,FAN Ling-hui. Image Steganographic Algorithm Based on Visual Perception and Diamond Encoding[J]. Computer Engineering, doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2014.10.002.

http://www.ecice06.com/CN/Y2014/V40/I10/6

参考文献

参考文献 [ 1 ]　刘粉林,刘九芬,罗向阳,等. 数字图像隐写分析[M]. 北京:机械工业出版社,2010. [ 2 ]　王朔中,张新鹏,张卫明. 以数字图像为载体的隐写分析研究进展[J]. 计算机学报,2009,32(7):1247-1263. [ 3 ]　张新鹏,刘　焕,张颖春,等. 融合方向编码和湿纸编码的高效信息隐藏[J]. 上海大学学报:自然科学版, 2010,16(1):1-4. [ 4 ]　Zhang Xinpeng, Wang Shuozhong. Efficient Steganographic Embedding by Exploiting Modification Direction[J]. IEEE Communications Letters,2006,10 (11):781-783. [ 5 ]　Lin Kai Yung. Data Hiding by Exploiting Modification Direction Technique Using Optimal Pixel Grouping [C] / / Proc. of ICETC’10. [S. 1． ]:IEEE Press,2010: 121-123. [ 6 ]　Hong W. An Efficient Prediction-and-shifting Embedding Technique for High Quality Reversible Data Hiding[J]. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing,2010,10(1):105-118. [ 7 ]　Lee C F,Chang C C,Wang K H. An Improvement of EMD Embedding Method for Large Payloads by Pixel Segmentation Strategy [ J ]. Image and Vision Computing,2008,26(12):1670-1676. [ 8 ]　Wu D C, Tsai W H. A Steganographic Method for Images by Pixel Value Differencing [ J ]. Pattern Recognition Letters,2003,24(9):1613-1626. [ 9 ]　Wang C M. A High Quality Steganographic Method with Pixel Value Differencing and Modulus Function [J]. Journal of Systems and Software,2008,81 (1): 150-158. [10]　Hong W,Chen T S,Luo C W. Data Embedding Using Pixel Value Differencing and Diamond Encoding with Multiple Base Notational System[J]. Journal of Systems and Software,2012,85(5):1166-1175. [11]　Lou D C. A Novel Adaptive Steganography Based on Local Complexity and Human Vision Sensitivity [ J]. Journal of Systems and Software,2010,83 (7):1236- 1248. [12]　Qi Huiyan, Zheng Dong, Zhao Jiying. Human Visual System Based Adaptive Digital Image Watermarking [J]. Signal Processing,2008,88(1):174-188. [13]　潘　峰,李　军,杨晓元,等. 基于图像复杂度的隐写方法研究[ J ]. 计算机应用研究, 2011, 27 (8): 2712-2714. [14]　王海洋. 基于人眼灰度敏感特性的信息隐藏技术研究 [D]. 长沙:中南林业科技大学,2011. [15]　Chao R M. A Novel Image Data Hiding Scheme with Diamond Encoding [ J ]. EURASIP Journal on Information Security,2009,(2009). [16]　Hong Wien,Chen Tung-Shou. A Novel Data Embedding Method Using Adaptive Pixel Pair Matching [J]. IEEE Transactions on Information Forensics and Security, 2012,7(1):176-184. 编辑　索书志

[1]	曹瑞阳, 郭佑民, 牛满宇. 基于最大最小距离的多中心数据综合增强方法[J]. 计算机工程, 2022, 48(6): 174-181.
[2]	任方, 薛斐元, 姚雪梅. 基于中值预测的四轮嵌入可逆信息隐藏算法[J]. 计算机工程, 2022, 48(6): 124-131.
[3]	楼鑫杰, 李小薪, 刘志勇. 基于反馈机制的图像超分辨率重建算法[J]. 计算机工程, 2022, 48(2): 261-267.
[4]	王宽, 杨环, 潘振宽, 司建伟. 基于单目和双目视觉信息的全参考立体图像质量评价模型[J]. 计算机工程, 2022, 48(2): 207-214,223.
[5]	任方, 杨益萍, 薛斐元. 基于像素值排序与块再分的可逆数据隐藏算法[J]. 计算机工程, 2022, 48(10): 130-137.
[6]	马广瑶, 黄德璐, 王建军. 基于预测误差编码的加密域可逆数据隐藏算法[J]. 计算机工程, 2021, 47(5): 138-143,153.
[7]	英文, 周杰. 三维空间椭圆信道模型及其均匀矩形阵列研究[J]. 计算机工程, 2020, 46(3): 172-177.
[8]	韩佳良, 徐明. 高斯矢量多路输入信道下的消息认证方案[J]. 计算机工程, 2020, 46(12): 120-126.
[9]	江泽远, 肖琨. 无线能量收集协作系统的节能中继选择方法[J]. 计算机工程, 2019, 45(9): 82-86,94.
[10]	鲜永菊,郑健,徐昌彪. 基于分簇的小基站用户资源分配方案[J]. 计算机工程, 2019, 45(5): 110-115.
[11]	吴强,刘华凯,稂时楠. 基于HVS的空中红外小目标快速检测算法[J]. 计算机工程, 2019, 45(5): 210-215,221.
[12]	张煜培,赵知劲,郑仕链. 基于多目标遗传的频谱切换目标信道序列设计算法[J]. 计算机工程, 2019, 45(2): 122-128.
[13]	王占湾, 李光球, 钱辉. 多窃听者场景下TASP/MRC系统的物理层安全性能分析[J]. 计算机工程, 2019, 45(10): 160-165,170.
[14]	徐昌彪,吴杰. 超密集网中基于分簇的功率优化控制方案[J]. 计算机工程, 2019, 45(1): 55-60.
[15]	徐少平,林官喜,曾小霞,姜尹楠,唐祎玲. 立体图像质量感知特征提取的研究与展望[J]. 计算机工程, 2018, 44(6): 239-248.

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