一种数字图像隐写方法及系统

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别涉及一种数字图像隐写方法及系统。

背景技术

在大数据与云计算时代，海量数据传输与共享变得习以为常。然而，数据泄露仍时常发生，使得我国每年经济损失达近千亿元。考虑数据资源和计算资源分离的新情况，数据处理者不再是数据拥有者成为趋势，进一步对关键数据保护提出巨大挑战。现有对数据保护的理论研究主要有图像加密和信息隐写等技术方案。然而，信息隐写的民生应用场景较少。

当前，数据已成为核心资源，对具有信息隐写的芯片研发较为缺乏，并且在高速网络时代，用户每时每刻传输的数据量越来越多，需要保护的数据量越来越大，因此在此类产品中，对数字图像携带秘密信息的能力要求越来越高，相应的处理难度越来越大。从应用角度而言，现有技术主要通过图像处理软件来实现信息隐写功能，其通用性和实用性受到限制；从方法角度而言，现有技术主要基于预测误差及相关扩展技术来实现隐写，但其携带秘密信息能力仍需提高。

因此，需要一种数字图像隐写方法及系统，能够实现实时密文图像隐写，为双方安全通信提供渠道，并实现高容量的携带秘密信息的能力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种数字图像隐写方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：

一种数字图像隐写方法，包括步骤：

数字图像隐写芯片获取实时数字图像数据，同时接收待保护数据和密钥数据，并根据所述图像数据、接收到的待保护数据和密钥数据进行隐写处理。

为了达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案为：

一种数字图像隐写系统，包括数字图像隐写芯片；

所述数字图像隐写芯片获取实时数字图像数据，同时接收待保护数据和密钥数据，并根据所述图像数据、接收到的待保护数据和密钥数据进行隐写处理。

(三)有益效果

本发明的有益效果在于：通过数字图像隐写芯片获取实时数字图像数据，同时接收待保护数据和密钥数据，并根据所述图像数据、接收到的待保护数据和密钥数据进行隐写处理，实现了实时密文图像隐写，为双方安全通信提供渠道，并实现了高容量的携带秘密信息的能力。

附图说明

图1为本发明实施例的数字图像隐写方法的流程图；

图2为本发明实施例的数字图像隐写系统的整体结构示意图；

图3为本发明实施例的密文图像隐写示意图。

【附图标记说明】

A：图像与数据获取模块；A1：图像捕获模块；A2：数据捕获模块；

B：图像隐写模块；B1：图像接收模块；B2：数据接收模块；B3：密文图像隐写模块；

C：传输模块；C1：图像传输模块；C2：第一无线发送模块；

D：无线接收模块；E：第二无线发送模块。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例一

请参照图1，一种数字图像隐写方法，包括步骤：

数字图像隐写芯片获取实时数字图像数据，同时接收待保护数据和密钥数据，并根据所述图像数据、接收到的待保护数据和密钥数据进行隐写处理。

所述的根据所述图像数据、接收到的待保护数据和密钥数据进行隐写处理具体为：

根据所述图像数据和密钥数据生成加密的压缩数据和加密的图像数据，并将所述加密的压缩数据嵌入所述加密的图像数据的前部；

根据所述密钥数据对所述待保护数据进行加密，得到加密的待保护数据，并将所述加密的待保护数据嵌入所述图像数据的后部，完成隐写处理。

具体地，请参照图3，将加密的压缩数据嵌入所述加密的图像数据的前部AI；其中，加密的图像数据的第一行像素和第一列像素均保留不变，所述加密的待保护数据嵌入所述图像数据的后部S；

所述的根据所述图像数据和密钥数据生成加密的压缩数据和加密的图像数据，并将所述加密的压缩数据嵌入所述加密的图像数据的前部具体为：

对所述图像数据实施中值预测，得到临时预测图像数据；

根据所述临时预测图像数据进行实时差值检测，得到实时差值数据；

对所述实时差值数据进行压缩，并根据所述密钥数据对压缩后的数据进行加密处理，得到加密的压缩数据；

利用所述密钥数据对所述图像数据进行加密，将加密的压缩数据嵌入所述加密的图像数据的前部。

通过Huffman编码或基于位平面的压缩策略对所述实时差值数据进行压缩。

实施例二

请参照图2，一种数字图像隐写系统，包括数字图像隐写芯片；

所述数字图像隐写芯片获取实时数字图像数据，同时接收待保护数据和密钥数据，并根据所述图像数据、接收到的待保护数据和密钥数据进行隐写处理。

所述的所述数字图像隐写芯片根据所述图像数据、接收到的待保护数据和密钥数据进行隐写处理具体为：

根据所述图像数据和密钥数据生成加密的压缩数据和加密的图像数据，并将所述加密的压缩数据嵌入所述加密的图像数据的前部；

根据所述密钥数据对所述待保护数据进行加密，得到加密的待保护数据，并将所述加密的待保护数据嵌入所述图像数据的后部，完成隐写处理。

具体地，请参照图3，将加密的压缩数据嵌入所述加密的图像数据的前部AI；其中，加密的图像数据的第一行像素和第一列像素均保留不变，所述加密的待保护数据嵌入所述图像数据的后部S；

所述的所述数字图像隐写芯片根据所述图像数据和密钥数据生成加密的压缩数据和加密的图像数据，并将所述加密的压缩数据嵌入所述加密的图像数据的前部具体为：

对所述图像数据实施中值预测，得到临时预测图像数据；

根据所述临时预测图像数据进行实时差值检测，得到实时差值数据；

对所述实时差值数据进行压缩，并根据所述密钥数据对压缩后的数据进行加密处理，得到加密的压缩数据；

利用所述密钥数据对所述图像数据进行加密，将加密的压缩数据嵌入所述加密的图像数据的前部。

所述数字图像隐写芯片具体包括图像与数据获取模块A、图像隐写模块B和传输模块C；

所述图像与数据获取模块A包括图像捕获模块A1和数据捕获模块A2；

所述图像捕获模块A1，用于获取实时数字图像；

所述数据捕获模块A2，用于接收待保护数据和密钥数据；

所述图像隐写模块B包括图像接收模块B1、数据接收模块B2和密文图像隐写模块B3；

所述图像接收模块B1，用于接收所述图像捕获模块A1中获取的数字图像数据，为所述密文图像隐写模块B3提供原始图像载体；

所述数据接收模块B2，用于接收数据捕获模块A2中获取的待保护数据和密钥数据，为所述密文图像隐写模块B3提供原始数据载体和密钥；

所述密文图像隐写模块B3，用于将由所述数据接收模块B2提供的待保护数据嵌入由所述图像接收模块B1提供的数字图像数据中；

所述传输模块C包括图像传输模块C1和第一无线发送模块C2；

所述图像传输模块C1，用于处理、控制由所述密文图像隐写模块B3进行隐写处理后图像数据的传输；

所述第一无线发送模块C2，用于根据所述图像传输模块C1的指令，发送隐写处理后的图像数据。

所述密文图像隐写模块B3包括图像加密模块、冗余腾出模块和信息隐写模块；

所述图像加密模块，用于加密由所述图像接收模块B1提供的图像数据，以保护图像内容安全；

所述冗余腾出模块，用于从由所述图像接收模块B1提供的图像中腾出冗余空间，以用于隐写处理；

信息隐写模块，用于将由所述数据接收模块B2提供的加密的待保护数据嵌入由所述冗余腾出模块提供的冗余空间中，并将隐写处理后图像数据传输给所述图像传输模块C1中。

还包括第二无线发送模块E和无线接收模块D；

所述第二无线发送模块，用于发送待保护数据和密钥数据至所述数字图像隐写芯片；

所述无线接收模块D，用于接收所述第一无线发送模块发送的隐写处理后的数字图像。

具体地，所述第二无线发送模块E和无线接收模块D均可集成于手机、电脑、平板等移动通讯终端上，并由上述终端将待保护数据和密钥数据发送至数字图像隐写芯片上，或由上述终端进行处理。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。