CN103281178B - 一种隐匿通信方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于信息隐藏传输技术领域,提供了一种隐匿通信方法及系统。该方法及系统通过调整载体图像的相邻图像块之间、相邻行/列的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列逆序数的奇偶性来嵌入秘密比特数值。根据逆序数的性质易知,对图像每一分块不需进行超过1对像素点的改变就可以嵌入1比特数值,从而可以保证隐匿图像的质量,另外,载体图像所分的块除了最右面和最下面的边界块,每个块右相邻的块和下相邻的块,从而使得载体图像的嵌入容量几乎提高了1倍,本发明方法较好地解决了当前基于图像的隐匿通信方法中嵌入容量都比较小的问题,拓展了利用图像对秘密信息进行隐匿传输的适用范围。

Description

一种隐匿通信方法及系统
技术领域
本发明属于信息隐藏传输技术领域,尤其涉及一种隐匿通信方法及系统。
背景技术
近年来,由于加密信息在传输过程中,容易受到非法拦截者的注意并激发其破解机密信息的热情,因此提出了隐匿通信方法。隐匿通信方法是指发送端将机密信息隐匿到一般的文件中,再传输到接收端,从而可逃过非法拦截者的注意,避免机密信息被破解,可提高信息传输的安全性。
随着多媒体技术的发展,可作为载体进行秘密信息隐匿传输的文件包括图像、音视频和其他格式的文件,而利用图像进行隐匿通信传输是最常见的一种。隐匿后载体质量和嵌入容量是隐匿通信最重要的衡量指标,如何在保证载体图像质量的情况下而提高嵌入容量是利用图像进行隐匿通信最为关注的问题。现有的基于图像的隐匿通信方法中,为了保证图像质量,嵌入容量都比较小,使得现有的基于图像的隐匿通信方法无法实现较多秘密信息的隐匿传输,应用领域受到限制。。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种隐匿通信方法,旨在解决现有的基于图像的隐匿通信方法嵌入容量小,无法实现较多秘密信息隐匿传输,应用领域受限的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种隐匿通信方法,所述方法包括:
发送端将需传输的秘密信息转换成比特序列;
发送端将需传输的载体图像分块,并调整相邻图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值排列,以所述相邻图像块之间的相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性来体现所述比特序列中每一比特位的数值,从而将比特序列嵌入到所述载体图像中,得到隐匿图像,并将密钥以及所述隐匿图像发送给接收端;
所述接收端利用接收到的所述密钥,将接收到的所述隐匿图像分块,读取相邻隐匿图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值,根据所述相邻隐匿图像块之间的所述相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性,提取出比特位的数值,得到比特序列,并将提取出的所述比特序列转换成秘密信息,所述上下相邻行的各像素值不包括行的首尾像素值。
本发明实施例的另一目的在于提供一种发送端,所述发送端包括:
转换单元,用于将需传输的秘密信息转换成比特序列;
嵌入及发送单元,用于将需传输的载体图像分块,并调整相邻图像块的左右相邻列和上下相邻行的各像素排列,以所述相邻图像块之间的所述相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性来体现所述比特序列中每一比特位的数值,从而将比特序列嵌入到所述载体图像中,得到隐匿图像,并将密钥以及所述隐匿图像发送给接收端,所述上下相邻行的各像素值不包括行的首尾像素值。
本发明实施例的另一目的在于提供一种接收端,所述接收端包括:
提取单元,用于利用发送端发送的密钥,将所述发送端发送的隐匿图像分块,读取相邻隐匿图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值,根据所述相邻隐匿图像块之间的所述相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性,提取出比特位的数值,得到比特序列,并将提取出的所述比特序列转换成秘密信息,所述上下相邻行的各像素值不包括行的首尾像素值。
本发明实施例的另一目的在于提供一种隐匿通信系统,所述系统包括如上所述的发送端,以及如上所述的接收端。
本发明提出的隐匿通信方法及系统是以图像作为传输载体,发送端将秘密信息转换成比特序列后,通过调整载体图像的相邻图像块之间的相邻行/列的各像素值排列逆序数的奇偶性来嵌入秘密比特数值,得到隐匿图像并发送给接收端,从而实现了以图像作为传输载体的隐匿通信。根据逆序数的性质易知,对图像每一分块不需进行超过1对像素点的改变就可以嵌入1比特数值,从而可以保证隐匿图像的质量,另外,载体图像所分的块除了最右面和最下面的边界块,其它每个块都有右相邻的块和下相邻的块,从而使得载体图像每个块(除边界块)可嵌入2比特秘密信息,嵌入容量几乎提高了1倍,本发明方法较好地解决了当前基于图像的隐匿通信方法中嵌入容量都比较小的问题,拓展了利用图像对秘密信息进行隐匿传输的适用范围。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的隐匿通信方法的流程图;
图2是本发明实施例二中,将秘密信息转换成比特序列的流程图;
图3是本发明实施例二中,发送端的执行流程图;
图4是本发明实施例二中,接收端的执行流程图;
图5是本发明实施例五提供的发送端的结构图;
图6是图5中,转换单元的结构图;
图7是图5中,嵌入及发送单元的结构图;
图8是本发明实施例六提供的接收端的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
为了解决现有隐匿通信方法存在的嵌入容量小等问题,本发明提出的隐匿通信方法是以图像作为传输载体,发送端将秘密信息转换成比特序列后,将比特序列中每一比特位的数值藏匿于载体图像中,得到隐匿图像并发送给接收端。
实施例一
图1示出了本发明实施例一提供的隐匿通信方法的流程,包括:
步骤S1:发送端将需传输的秘密信息转换成比特序列。
本发明中,需传输的秘密信息可以是指机密资料,也可以是利用加密算法将机密资料加密后得到的信息。
步骤S2:发送端将需传输的载体图像分块,并调整相邻图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列,以相邻图像块之间的相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性来体现比特序列中每一比特位的数值,从而将比特序列嵌入到载体图像中,得到隐匿图像,并将密钥以及隐匿图像发送给接收端。
步骤S3:接收端利用接收到的密钥,将接收到的所述隐匿图像分块,读取相邻隐匿图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值,根据相邻隐匿图像块之间的相邻行/列的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列分别的逆序数的奇偶性的一致性提取出比特位的数值,得到比特序列,并将比特序列转换成秘密信息。
实施例二
本发明实施例二提出了一种隐匿通信方法。与实施例一不同,在实施例二中,发送端需传输的秘密信息是一个二值图像,此时,如图2对步骤S1进行了细化,包括:
步骤S11:发送端读取需传输的二值图像及其大小。
步骤S12:发送端利用光栅扫描方式,得到二值图像中各像素点的像素值。
步骤S13:发送端将二值图像中各像素点的像素值转换成比特序列。
如图3对步骤S2进行了细化,包括:
步骤S21:发送端利用光栅扫描方式,得到载体图像中各像素点的像素值。
步骤S22:发送端根据二值图像的大小,将载体图像划分大小相等的多个图像块。
步骤S23:发送端根据载体图像中各像素点的像素值和各图像块的大小,分别计算多个图像块中、每一图像块第一行、最底一行、第一列以及最后一列的像素值。
步骤S24:发送端根据比特序列中每一比特位的数值,调整相邻图像块之间的相邻两列的各像素值排列和相邻两行的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列,以将每一比特位的数值嵌入到载体图像中,得到隐匿图像。即通过相邻图像块之间相邻列/相邻行像素值(不包括行的首尾像素值)排列逆序数的奇偶性是否一致,来体现每一待嵌入比特位的数值信息,进而将每一比特位的数值嵌入到载体图像中,得到隐匿图像。
进一步地,步骤S24可包括:
步骤S241:发送端计算相应相邻图像块的相邻列中、左图像块的最后一列和右图像块的第一列中、每一列像素值排列的逆序数。
步骤S242:若当前待嵌入比特位的数值是“1”,且相邻列中、每一列像素值排列的逆序数的奇偶性不一致,或者当前待嵌入比特位的数值是“0”,且相邻列中、每一列像素值排列的逆序数的奇偶性一致,则不动作,跳入下一个相邻图像块进行嵌入操作;若当前待嵌入的比特位不是比特序列中最后一个比特位,则按序将下一比特位作为待嵌入比特位,否则将比特序列的第一个比特位作为待嵌入比特位;若当前待嵌入比特位的数值是“1”,且相邻列中、每一列像素值排列的逆序数的奇偶性一致,或者当前待嵌入比特位的数值是“0”,且相邻列中、每一列像素值排列的逆序数的奇偶性不一致,则调整相邻列中某一列像素值排列的排列顺序,以使得相应列的像素值排列的逆序数奇偶性改变,然后跳入下一个相邻图像块进行嵌入操作,若当前待嵌入的比特位不是比特序列中最后一个比特位,则按序将下一比特位作为待嵌入比特位,否则将比特序列的第一个比特位作为待嵌入比特位;重复步骤S241至步骤S242,直至遍历完所有图像块为止。
步骤S243:发送端计算相应相邻图像块的相邻行中、上图像块的最底一行和下图像块的第一行的每一行像素值(不包括行的首尾像素值)排列的逆序数。
步骤S244:若当前待嵌入比特位的数值是“1”,且相邻行中、每一行像素值(不包括行的首尾像素值)排列的逆序数的奇偶性不一致,或者当前待嵌入比特位的数值是“0”,且相邻行中、每一行像素值(不包括行的首尾像素值)排列的逆序数的奇偶性一致,则不动作,跳入下一个相邻图像块进行嵌入操作,若当前待嵌入的比特位不是比特序列中最后一个比特位,则按序将下一比特位作为待嵌入比特位,否则将比特序列的第一个比特位作为待嵌入比特位;若当前待嵌入比特位的数值是“1”,且相邻行中、每一行像素值(不包括行的首尾像素值)排列的逆序数的奇偶性一致,或者当前待嵌入比特位的数值是“0”,且相邻行中、每一行像素值(不包括行的首尾像素值)排列的逆序数的奇偶性不一致,则调整相邻行中某一行的像素值(不包括行的首尾像素值)排列的排列顺序,以使得相应行的像素值(不包括行的首尾像素值)排列的逆序数奇偶性改变,然后跳入下一个相邻图像块进行嵌入操作,若当前待嵌入的比特位不是比特序列中最后一个比特位,则按序将下一比特位作为待嵌入比特位,否则将比特序列的第一个比特位作为待嵌入比特位;重复步骤243至步骤S244,直至遍历完所有图像块为止。
步骤S25:发送端将所分图像块的大小作为密钥发送给接收端,并将隐匿图像发送给接收端。
以下举例说明步骤S21至步骤S25的原理:
假设经步骤S11读取的二值图像为W,其大小为s×t(s,t是密钥),其中,s代表二值图像W的行数,t代表二值图像W的列数;经步骤S12得到的像素值记为W[i,j],其中,i=0,1,2…s-1,j=0,1,2…t-1,则W[i,j]=0或1。
之后,经步骤S13得到的比特序列记为I[k],k=0,1,2…s×t-1,I[k]为0、1字符串序列,其长度为s×t,步骤S13的执行程序可以是:
之后,又假设载体图像为X,经步骤S21得到的载体图像X中各像素点的像素值记为X[i',j'],其中,i'=0,1,2…m-1,j'=0,1,2…n-1,m代表载体图像X的行数,n代表载体图像X的列数。
之后,经过步骤S22,将载体图像X划分为多个大小均为大小为N×N的多个图像块(N是密钥,一般地,N≥4),且要保证图像块的块数不小于二值图像W的像素个数,即满足:(m×n)/(N×N)≥s×t,其中的N作为密钥,供接收端在提取比特序列时使用。
之后,经过步骤S23,计算多个图像块中、每一图像块第一行、最底一行、第一列以及最后一列的像素值。假设在在步骤S22中,将载体图像X从左至右、从上至下划分得到的图像块的块数是TRUNC(m/s)×TRUNC(n/t),则步骤S23的执行程序可以是:
之后,经过步骤S24,将每一比特位I[k]嵌入到载体图像X中,得到隐匿图像X'。先将比特序列中比特位的数值嵌入到图像块相邻列中,则步骤S241与步骤S242的执行程序可以是:
ii=0;
Fori=0toTRUNC(m/s)-1
Forj=0toTRUNC(n/t)-2
Begin
if(t(R[i,j,k],k=0,1,2,…N-1)=t(L[i,j+1,k],k=0,1,2,…N-1)andI[ii]=0)
or(t(R[i,j,k],k=0,1,2,…N-1)<>t(L[i,j+1,k],k=0,1,2,…N-1)andI[ii]=1)
then不作任何操作
else
if(t(R[i,j,k],k=0,1,2,…N-1)<>t(L[i,j+1,k],k=0,1,2,…N-1))and(I[ii]=0)then
根据最小失真、近邻原则,互换R所在列或者L所在列中两个不同像素值,以使t(R[i,j,k],k=0,1,2,…N-1)=t(L[i,j+1,k],k=0,1,2,…N-1),从而嵌入比特信息“0”;
else
if(t(R[i,j,k],k=0,1,2,…N-1)=t(L[i,j+1,k],k=0,1,2,…N-1))and(I[ii]=1)then
根据最小失真、近邻等原则,互换R所在列或者L所在列中两个不同像素值,以使t(R[i,j,k],k=0,1,2,…N-1)<>t(L[i,j+1,k],k=0,1,2,…N-1),从而嵌入比特信息“1”;
ii=(ii+1)mod(s×t);
End;
再将比特序列中比特位的数值嵌入到图像块相邻行中,则步骤S243与步骤S244的执行程序可以是:
Forj=0toTRUNC(n/t)-1
Fori=0toTRUNC(m/s)-2
Begin
if(t(B[i,j,k],k=1,2,…N-2)=t(U[i+1,j,k],k=1,2,…N-2)andI[ii]=0)
or(t(B[i,j,k],k=1,2,…N-2)<>t(U[i+1,j,k],k=1,2,…N-2)andI[ii]=1)
then不作任何操作
else
if(t(B[i,j,k],k=1,2,…N-2)<>t(U[i+1,j,k],k=1,2,…N-2))and(I[ii]=0)then
根据最小失真、近邻原则,互换B所在行或者U所在行中两个不同像素值(不包括行的首尾像素值),以使t(B[i,j,k],k=1,2,…N-2)=t(U[i+1,j,k],k=1,2,…N-2),从而嵌入比特信息“0”;
else
if(t(B[i,j,k],k=1,2,…N-2)=t(U[i+1,j,k],k=1,2,…N-2))and(I[ii]=1)then
根据最小失真、近邻原则,互换B所在行或者U所在行中两个不同像素值(不包括行的首尾像素值),以使t(B[i,j,k],k=1,2,…N-2)<>t(U[i+1,j,k],k=1,2,…N-2),从而嵌入比特信息“1”;
ii=(ii+1)mod(s×t);
End;
其中,t()函数表示逆序数奇偶性的函数。
在步骤S242和步骤S244中,在调整相邻列或相邻行中、每一列或每一行像素值(不包括行的首尾像素值)排列时,若该像素值排列中的像素值(不包括行的首尾像素值)均相等,则根据N的奇偶性,修改该排列中第二个或倒数第二个像素的值。即当N为奇数时,将该像素值排列中的倒数第二个像素值减1;当N为偶数时,将该像素值排列中的第二个像素值加1。
如图4对步骤S3进行了细化,包括:
步骤S31:接收端利用光栅扫描方式,得到接收到的隐匿图像中各像素点的像素值。
步骤S32:接收端根据接收到的密钥,将接收到的隐匿图像划分为多个图像块。
步骤S33:接收端根据隐匿图像中各像素点的像素值,分别计算多个图像块中、每一图像块第一行、最底一行、第一列以及最后一列的像素值。
步骤S34:接收端利用光栅扫描方式,得到相邻图像块之间的相邻两列的各像素值,若相邻两列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性一致,则提取出的比特位的数值为“0”,若相邻两列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性不一致,则提取出的比特位的数值为“1”,然后接收端再利用光栅扫描方式,得到相邻图像块之间相邻两行的各像素值,若相邻两行的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列分别的逆序数的奇偶性一致,则提取出的比特位的数值为“0”,若相邻两行的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列分别的逆序数的奇偶性不一致,则提取出的比特位的数值为“1“;从而提取出隐匿图像中的比特位的数值,按序依次放入比特序列。
步骤S35:接收端根据接收到的密钥,将比特位的数值构成的比特序列转换成二值图像。
实施例三
本发明实施例三提出了一种隐匿发送方法。包括以下步骤:
步骤S41:将需传输的秘密信息转换成比特序列。该步骤的详细过程可如步骤S11至步骤S13所述,在此不赘述。
步骤S42:将需传输的载体图像分块,并调整相邻图像块之间的相邻行/列的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列,以相邻图像块之间的相邻行/列的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列分别的逆序数的奇偶性的一致性来体现比特序列中每一比特位的数值,从而将比特序列嵌入到载体图像中,得到隐匿图像,并将密钥以及隐匿图像发送给接收端。该步骤的详细过程可如步骤S21至步骤S25所述,在此不赘述。
实施例四
本发明实施例四提出了一种隐匿接收方法。包括以下步骤:
步骤S51:利用发送端发送的密钥,从发送端发送的隐匿图像中提取出比特位的数值,得到比特序列,并将比特序列转换成秘密信息。该步骤的详细过程可如步骤S31至步骤S35所述,在此不赘述。
实施例五
本发明实施例五提出了一种发送端。如图5所示,包括:转换单元11,用于将需传输的秘密信息转换成比特序列;嵌入及发送单元12,用于将需传输的载体图像分块,并调整相邻图像块之间的相邻行/列的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列,以相邻图像块之间的相邻行/列的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列分别的逆序数的奇偶性的一致性来体现转换单元11转换得到的比特序列中每一比特位的数值,从而将转换单元11转换得到的比特序列嵌入到载体图像中,得到隐匿图像,并将密钥以及隐匿图像发送给接收端。
若需传输的秘密信息是一个二值图像,如图6所示,转换单元11可以包括:第一获取模块111,用于读取需传输的二值图像及其大小;第二获取模块112,用于利用光栅扫描方式,得到第一获取模块111读取的二值图像中各像素点的像素值;第一转换模块113,用于将二值图像中各像素点的像素值转换成比特序列。
若需传输的秘密信息是一个二值图像,如图7所示,嵌入及发送单元12可以包括:第三获取模块121,用于利用光栅扫描方式,得到载体图像中各像素点的像素值;第一划分模块122,用于根据二值图像的大小,将载体图像划分大小相等的多个图像块;第一计算模块123,用于根据载体图像中各像素点的像素值和各图像块的大小,分别计算多个图像块中、每一图像块第一行、最底一行、第一列以及最后一列的像素值;隐匿图像生成模块124,用于根据比特序列中每一比特位的数值,调整相邻图像块之间的相邻两列的各像素值排列和相邻两行的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列,以将每一比特位的数值嵌入到载体图像中,得到隐匿图像,即通过相邻图像块之间相邻列/相邻行像素值(不包括行的首尾像素值)排列逆序数的奇偶性是否一致,来体现每一待嵌入比特位的数值信息,进而将每一比特位的数值嵌入到载体图像中,得到隐匿图像。其具体过程如上步骤S241至步骤S242所述,在此不赘述;发送模块125,用于将第一划分模块122所分图像块的大小作为密钥发送给接收端,并将隐匿图像发送给接收端。
实施例六
本发明实施例六提出了一种接收端,包括一提取单元,用于利用发送端发送的密钥,从发送端发送的隐匿图像中提取出比特位的数值,得到比特序列,并将比特序列转换成秘密信息。
若需传输的秘密信息是一个二值图像,则如图8所示,包括:第四获取模块21,用于利用光栅扫描方式,得到接收到的隐匿图像中各像素点的像素值;第二划分模块22,用于根据接收到的密钥,将接收到的隐匿图像划分为多个图像块;第二计算模块23,用于根据隐匿图像中各像素点的像素值,分别计算多个图像块中、每一图像块第一行、最底一行、第一列以及最后一列的像素值;提取模块24,用于利用光栅扫描方式,得到相邻图像块之间的相邻两列的各像素值,若相邻两列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性一致,则提取出的比特位的数值为“0”,若相邻两列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性不一致,则提取出的比特位的数值为“1”;然后再利用光栅扫描方式,得到相邻图像块之间相邻两行的各像素值,若相邻两行的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列分别的逆序数的奇偶性一致,则提取出的比特位的数值为“0”,若相邻两行的各像素值(不包括行的首尾像素值)排列分别的逆序数的奇偶性不一致,则提取出的比特位的数值为“1”;从而提取出隐匿图像中的比特位的数值,依次放入比特序列;第二转换模块25,用于根据接收到的密钥,将比特位的数值构成的比特序列转换成二值图像。
实施例七
本发明实施例七提出了一种隐匿通信系统,包括如上实施例五所述的发送端,以及如上实施例六所述的接收端。
综上所述,本发明提出的隐匿通信方法及系统是以图像作为传输载体,发送端将秘密信息转换成比特序列后,通过调整载体图像的相邻图像块之间、相邻行/列的各像素值排列逆序数的奇偶性来嵌入秘密比特数值,得到隐匿图像并发送给接收端,从而实现了以图像作为传输载体的隐匿通信。根据逆序数的性质易知,对图像每一分块不需进行超过1对像素点的改变就可以嵌入1比特数值,从而可以保证隐匿图像的质量,另外,载体图像所分的块除了最右面和最下面的边界块,其他每个块都有右相邻的块和下相邻的块,从而使得载体图像每个块(除边界块)可嵌入2比特秘密信息,嵌入容量几乎提高了1倍,本发明方法较好地解决了当前基于图像的隐匿通信方法中嵌入容量都比较小的问题,拓展了利用图像对秘密信息进行隐匿传输的适用范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来控制相关的硬件完成,所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中,所述的存储介质,如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隐匿通信方法,其特征在于,所述方法包括:
发送端将需传输的秘密信息转换成比特序列;
发送端将需传输的载体图像分块,并调整相邻图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值排列,以所述相邻图像块之间的相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性来体现所述比特序列中每一比特位的数值,从而将比特序列嵌入到所述载体图像中,得到隐匿图像,并将密钥以及所述隐匿图像发送给接收端;
所述接收端利用接收到的所述密钥,将接收到的所述隐匿图像分块,读取相邻隐匿图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值,根据所述相邻隐匿图像块之间的所述相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性,提取出比特位的数值,得到比特序列,并将提取出的所述比特序列转换成秘密信息,所述上下相邻行的各像素值不包括行的首尾像素值。
2.如权利要求1所述的隐匿通信方法,其特征在于,所述秘密信息是二值图像,所述发送端将需传输的秘密信息转换成比特序列的步骤包括:
发送端读取需传输的二值图像及其大小;
所述发送端利用光栅扫描方式,得到所述二值图像中各像素点的像素值;
所述发送端将所述二值图像中各像素点的像素值转换成比特序列。
3.如权利要求1所述的隐匿通信方法,其特征在于,所述发送端将需传输的载体图像分块,并调整相邻图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值排列,以所述相邻图像块之间的相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性来体现所述比特序列中每一比特位的数值,从而将比特序列嵌入到所述载体图像中,得到隐匿图像,并将密钥以及所述隐匿图像发送给接收端的步骤包括:
所述发送端利用光栅扫描方式,得到载体图像中各像素点的像素值;
所述发送端根据二值图像的大小,将所述载体图像划分为大小相等的多个图像块;
所述发送端根据所述载体图像中各像素点的像素值和各图像块的大小,分别计算所述多个图像块中、每一图像块第一行、最底一行、第一列以及最后一列的像素值;
所述发送端根据比特序列中每一比特位的数值,调整相邻图像块之间的相邻两列的各像素值排列和相邻两行的各像素值排列,以将每一比特位的数值嵌入到所述载体图像中,得到隐匿图像,所述相邻两行的各像素值不包括行的首尾像素值;
所述发送端将所分的所述图像块的大小作为密钥发送给所述接收端,并将所述隐匿图像发送给所述接收端。
4.如权利要求3所述的隐匿通信方法,其特征在于,所述发送端根据比特序列中每一比特位的数值,调整相邻图像块之间的相邻两列的各像素值排列和相邻两行的各像素值排列分别的逆序数,以将每一比特位的数值嵌入到所述载体图像中,得到隐匿图像的步骤包括:
所述发送端计算相应相邻图像块的相邻列中、左图像块的最后一列和右图像块的第一列中、每一列像素值排列的逆序数;
若当前待嵌入的比特位的数值是“1”,且相邻列中、每一列像素值排列的逆序数的奇偶性一致,或者当前比特位的数值是“0”,且相邻列中、每一列像素值排列的逆序数的奇偶性不一致,则调整相邻列中、某一列像素值排列的排列顺序,以使得相应列的像素值排列的逆序数奇偶性改变;
再计算相应相邻图像块的相邻行中、上图像块的最底一行和下图像块的第一行的每一行像素值排列的逆序数;
若当前待嵌入比特位的数值是“1”,且相邻行中、每一行像素值排列的逆序数的奇偶性一致,或者当前待嵌入比特位的数值是“0”,且相邻行中、每一行像素值排列的逆序数的奇偶性不一致,则调整相邻行中某一行的像素值排列的排列顺序,以使得相应行的像素值排列的逆序数奇偶性改变,从而将每一比特位的数值嵌入到所述载体图像中,得到隐匿图像,所述每一行像素值和某一行的像素值不包括行的首尾像素值。
5.如权利要求1所述的隐匿通信方法,其特征在于,所述接收端利用接收到的所述密钥,将接收到的所述隐匿图像分块,读取相邻隐匿图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值,根据所述相邻隐匿图像块之间的所述相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性,提取出比特位的数值,得到比特序列,并将提取出的所述比特序列转换成秘密信息的步骤包括:
所述接收端利用光栅扫描方式,得到接收到的所述隐匿图像中各像素点的像素值;
所述接收端根据接收到的所述密钥,将接收到的所述隐匿图像划分为多个图像块,读取相邻隐匿图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值;
所述接收端根据所述隐匿图像中各像素点的像素值,分别计算所述多个图像块中、每一图像块第一行、最底一行、第一列以及最后一列的像素值;
所述接收端利用光栅扫描方式,得到相邻图像块之间、相邻两列的各像素值,若相邻两列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性一致,则提取出的比特位的数值为“0”,若相邻两列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性不一致,则提取出的比特位的数值为“1”,然后,所述接收端再利用光栅扫描方式,得到相邻图像块之间、相邻两行的各像素值,若相邻两行的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性一致,则提取出的比特位的数值为“0”,若相邻两行的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性不一致,则提取出的比特位的数值为“1“,从而提取出所述隐匿图像中的比特位的数值,得到比特序列,所述相邻两行的各像素值不包括行的首尾像素值。
6.一种隐匿通信发送端,其特征在于,所述发送端包括:
转换单元,用于将需传输的秘密信息转换成比特序列;
嵌入及发送单元,用于将需传输的载体图像分块,并调整相邻图像块的左右相邻列和上下相邻行的各像素排列,以所述相邻图像块之间的所述相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性来体现所述比特序列中每一比特位的数值,从而将比特序列嵌入到所述载体图像中,得到隐匿图像,并将密钥以及所述隐匿图像发送给接收端,所述上下相邻行的各像素值不包括行的首尾像素值。
7.如权利要求6所述的发送端,其特征在于,所述秘密信息是二值图像,所述转换单元包括:
第一获取模块,用于读取需传输的二值图像及其大小;
第二获取模块,用于利用光栅扫描方式,得到所述第一获取模块读取的所述二值图像中各像素点的像素值;
第一转换模块,用于将所述二值图像中各像素点的像素值转换成比特序列。
8.如权利要求7所述的发送端,其特征在于,所述嵌入及发送单元包括:
第三获取模块,用于利用光栅扫描方式,得到所述载体图像中各像素点的像素值;
第一划分模块,用于根据所述二值图像的大小,将所述载体图像划分大小相等的多个图像块;
第一计算模块,用于根据所述载体图像中各像素点的像素值和各图像块的大小,分别计算所述多个图像块中、每一图像块第一行、最底一行、第一列以及最后一列的像素值;
隐匿图像生成模块,用于根据比特序列中每一比特位的数值,调整相邻图像块之间的相邻两列的各像素值排列和相邻两行的各像素值排列,以将每一比特位的数值嵌入到载体图像中,得到隐匿图像,所述相邻两行的各像素值不包括行的首尾像素值;
发送模块,用于将所分的所述图像块的大小作为密钥发送给接收端,并将所述隐匿图像发送给所述接收端。
9.一种隐匿通信接收端,其特征在于,所述接收端包括:
提取单元,用于利用发送端发送的密钥,将所述发送端发送的隐匿图像分块,读取相邻隐匿图像块之间的左右相邻列和上下相邻行的各像素值,根据所述相邻隐匿图像块之间的所述相邻行/列的各像素值排列分别的逆序数的奇偶性的一致性,提取出比特位的数值,得到比特序列,并将提取出的所述比特序列转换成秘密信息,所述上下相邻行的各像素值不包括行的首尾像素值。
10.一种隐匿通信系统,其特征在于,所述系统包括如权利要求6至8任一项所述的发送端,以及如权利要求9所述的接收端。
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