基于自适应哈夫曼编码的密文可逆信息隐藏算法

• 作者: 吴友情 郭玉堂 汤进 罗斌 殷赵霞
• 来源期刊: 计算机学报
• 关键词: 密文域 可逆信息隐藏 哈夫曼编码 自适应 分离
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 安全、隐私、区块链与信息隐藏
• 页码范围: 846-858
• 页数: 13页
• 分类号: TP309
• 语种: 中文
• DOI: 10.11897/SP.J.1016.2021.00846

摘要

随着云存储和隐私保护的发展,密文域可逆信息隐藏作为一种可以在密文中嵌入秘密信息,保证嵌入后的信息可以无错误提取,并能无损恢复原始明文图像的技术,越来越受到人们的关注.本文提出了一种基于自适应哈夫曼编码的密文域可逆信息隐藏算法,对不同的图像采用不同的哈夫曼码字编码腾出空间来嵌入秘密信息.首先利用自然图像相邻像素间的相关性对原始明文图像进行像素值预测,从最高有效位到最低有效位,对原始像素值和预测像素值的相同比特位进行自适应的哈夫曼编码标记.然后,利用流密码对原始明文图像进行加密.最后在腾出的空间,通过位替换来自适应的嵌入秘密信息.由于哈夫曼编码和解码的可逆性,合法接收者可以对原始明文图像和秘密信息实现分离的无损恢复和提取.实验结果表明,与现有的几种方法相比,本文提出的方法具有更好的安全性和更高的嵌入率,在BOSSBase、BOWS-2和UCID三个数据集上的平均嵌入率比MPHC算法分别提高了0.09bpp、0.062bpp和0.06 bpp,在最佳情况下比MPHC算法能分别高出0.958bpp,0.797bpp和0.320bpp,最差情况下的嵌入率比MPHC算法也分别高出了 0.01bpp、0.039bpp和0.061 bpp.