图片嵌入-大容量的信息隐藏算法

分享一下最近看到的一个关于图片嵌入隐藏的算法:

“大容量的信息隐藏算法",这是一种基于空间域的自适应多平面位的信息隐藏算法。该算法计算复杂度低、信息隐藏量大。且有实验表明在不影响图像视觉效果的前提下,其信息隐藏量比LSB算法大,并具有更高的安全性。该算法的主要思想是对每个像素点进行判断,根据HVS的特性,在最高非0有效位后的指定位(y)开始嵌入隐藏信息,嵌入到另一个指定位(z)为止。

下面直接贴上MATLAB代码和实验结果:

(1) main_ImgEmbed.m

clc;

clearall;

closeall;

warningoffall;

yr=4;//论文中实验得到

yg=5;

yb=3;

Img=imread('lena.jpg');

figure;imshow(Img,[]);title('原图');

Img=double(Img);

ImgR=Img(:,:,1);

ImgG=Img(:,:,2);

ImgB=Img(:,:,3);

Imgmark=imread('ImgEmbed.jpg');

Imgmark=double(Imgmark);

figure;imshow(Imgmark,[]);title('ImgEmbed');

[markm,markn]=size(Imgmark);

Imgmarkline = Imgmark(:);%二维数组转成一列

Imgmarklinebin=zeros(markm*markn*8,1);%转化为二进制

forii=1:markm*markn

[Imgmarklinebin(8*ii-7),Imgmarklinebin(8*ii-6),Imgmarklinebin(8*ii-5),Imgmarklinebin(8*ii-4),Imgmarklinebin(8*ii-3),...

Imgmarklinebin(8*ii-2),Imgmarklinebin(8*ii-1),Imgmarklinebin(8*ii)]=Find8bits(Imgmarkline(ii));

end

%%

%嵌入

%对于红色通道

embedNumsed=0;%已嵌入个数

[M,N,Z]=size(Img);

y=zeros(8,1);

flag=0;%辅助跳出的标志

ImgRline=ImgR(:);%转换为一列

ImgRlineNew=ImgRline;%嵌入后

forii=1:M*N

ifflag==1;%跳出外层循环

break;

end

[y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1)]=Find8bits(ImgRline(ii));

posNzreo=FindNotZero(y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1));

embedNums=posNzreo-yr;%能嵌入的个数

ifembedNums>0%符合嵌入条件

forjj=1:embedNums

embedNumsed=embedNumsed+1;%已嵌入个数

ifembedNumsed>markm*markn*8%嵌入完成

flag=1;%设置标识,使外层循环也跳出

break;

end

y(jj)=Imgmarklinebin(embedNumsed);%嵌入

end

end

ImgRlineNew(ii)=bin2dec_trans(y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1));%嵌入后的

end

ImgR2=reshape(ImgRlineNew,[M,N]);

%对于G通道

ImgGline=ImgG(:);%转换为一列

ImgGlineNew=ImgGline;%嵌入后

forii=1:M*N

ifflag==1;%跳出外层循环

break;

end

[y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1)]=Find8bits(ImgGline(ii));

posNzreo=FindNotZero(y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1));

embedNums=posNzreo-yg;%能嵌入的个数

ifembedNums>0%符合嵌入条件

forjj=1:embedNums

embedNumsed=embedNumsed+1;%已嵌入个数

ifembedNumsed>markm*markn*8%嵌入完成

flag=1;%设置标识,使外层循环也跳出

break;

end

y(jj)=Imgmarklinebin(embedNumsed);%嵌入

end

end

ImgGlineNew(ii)=bin2dec_trans(y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1));%嵌入后的

end

ImgG2=reshape(ImgGlineNew,[M,N]);

%对于B通道

ImgBline=ImgB(:);%转换为一列

ImgBlineNew=ImgBline;%嵌入后

forii=1:M*N

ifflag==1;%跳出外层循环

break;

end

[y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1)]=Find8bits(ImgBline(ii));

posNzreo=FindNotZero(y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1));

embedNums=posNzreo-yb;%能嵌入的个数

ifembedNums>0%符合嵌入条件

forjj=1:embedNums

embedNumsed=embedNumsed+1;%已嵌入个数

ifembedNumsed>markm*markn*8%嵌入完成

flag=1;%设置标识,使外层循环也跳出

break;

end

y(jj)=Imgmarklinebin(embedNumsed);%嵌入

end

end

ImgBlineNew(ii)=bin2dec_trans(y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1));%嵌入后的

end

ImgB2=reshape(ImgBlineNew,[M,N]);

ImgNew=zeros(M,N,Z);

ImgNew(:,:,1)=ImgR2;

ImgNew(:,:,2)=ImgG2;

ImgNew(:,:,3)=ImgB2;

figure;imshow(uint8(ImgNew),[]);title('嵌入后的RGB图');

% imwrite(uint8(ImgNew),'介质图片_嵌入图像后.jpg'); %保存图片

%%

%提取嵌入图像

flag=0;

Imgmark_extractlinebin=zeros(markm*markn*8,1);

extractNumsed=0;%已提取个数

% R通道

ImgRline2=ImgR2(:);%转换为一列

forii=1:M*N

ifflag==1;%跳出外层循环

break;

end

[y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1)]=Find8bits(ImgRline2(ii));

posNzreo=FindNotZero(y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1));

embedNums=posNzreo-yr;%已嵌入的个数

ifembedNums>0%符合嵌入条件

forjj=1:embedNums

extractNumsed=extractNumsed+1;%已提取个数

ifextractNumsed>markm*markn*8%提取完成

flag=1;%设置标识,使外层循环也跳出

break;

end

Imgmark_extractlinebin(extractNumsed)=y(jj);%提取

end

end

end

% G通道

ImgGline2=ImgG2(:);%转换为一列

forii=1:M*N

ifflag==1;%跳出外层循环

break;

end

[y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1)]=Find8bits(ImgGline2(ii));

posNzreo=FindNotZero(y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1));

embedNums=posNzreo-yg;%已嵌入的个数

ifembedNums>0%符合嵌入条件

forjj=1:embedNums

extractNumsed=extractNumsed+1;%已提取个数

ifextractNumsed>markm*markn*8%提取完成

flag=1;%设置标识,使外层循环也跳出

break;

end

Imgmark_extractlinebin(extractNumsed)=y(jj);%提取

end

end

end

% G通道

ImgBline2=ImgB2(:);%转换为一列

forii=1:M*N

ifflag==1;%跳出外层循环

break;

end

[y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1)]=Find8bits(ImgBline2(ii));

posNzreo=FindNotZero(y(8),y(7),y(6),y(5),y(4),y(3),y(2),y(1));

embedNums=posNzreo-yb;%已嵌入的个数

ifembedNums>0%符合嵌入条件

forjj=1:embedNums

extractNumsed=extractNumsed+1;%已提取个数

ifextractNumsed>markm*markn*8%提取完成

flag=1;%设置标识,使外层循环也跳出

break;

end

Imgmark_extractlinebin(extractNumsed)=y(jj);%提取

end

end

end

%二进制转十进制

Imgmarklinedec=zeros(markm*markn,1);%转化为十进制

forii=1:markm*markn

Imgmarklinedec(ii)=bin2dec_trans(Imgmark_extractlinebin(8*ii-7),Imgmark_extractlinebin(8*ii-6),Imgmark_extractlinebin(8*ii-5),Imgmark_extractlinebin(8*ii-4),...

Imgmark_extractlinebin(8*ii-3),Imgmark_extractlinebin(8*ii-2),Imgmark_extractlinebin(8*ii-1),Imgmark_extractlinebin(8*ii));

end

Imgmarkextract=reshape(Imgmarklinedec,[markm,markn]);

figure;imshow(Imgmarkextract,[]);title('提取的嵌入图片');

% imwrite(uint8(Imgmarkextract),'待嵌入图片_gray_提取结果.jpg'); %保存图片

%检查提取的水印和原水印的区别

difmarked=Imgmarkextract-Imgmark;%做差

%发现差为0,即说明完全一致,提取正确

(2)Find8bits.m

function[y7,y6,y5,y4,y3,y2,y1,y0]=Find8bits(Data)

y0=mod(Data,2);

y7=fix(Data/128);Data=Data-y7*128;

y6=fix(Data/64); Data=Data-y6*64;

y5=fix(Data/32); Data=Data-y5*32;

y4=fix(Data/16); Data=Data-y4*16;

y3=fix(Data/8);  Data=Data-y3*8;

y2=fix(Data/4);  Data=Data-y2*4;

y1=fix(Data/2);  Data=Data-y1*2;

end

(3)bin2dec_trans.m

%二进制转十进制

functionData=bin2dec_trans(y7,y6,y5,y4,y3,y2,y1,y0)

Data=y7*128+y6*64+y5*32+y4*16+y3*8+y2*4+y1*2+y0;

end

(4)FindNotZero.m

%找出第一个不为零的数位 从最高位(第八位)开始

functionposNzreo=FindNotZero(y7,y6,y5,y4,y3,y2,y1,y0)

ify7~=0      posNzreo=8;

elseify6~=0  posNzreo=7;

elseify5~=0  posNzreo=6;

elseify4~=0  posNzreo=5;

elseify3~=0  posNzreo=4;

elseify2~=0  posNzreo=3;

elseify1~=0  posNzreo=2;

elseposNzreo=1;

end

end

实验结果如下:

(1)原图

(2)要嵌入隐藏的图片

(3)嵌入隐藏图片后的介质图像

(4)提取的嵌入图片

整个工程代码下载请到:http://download.csdn.net/download/tianma5/9508467

才疏学浅,多多指教。

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