今天分享一下最近看到的一个图片嵌入隐藏的算法。
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：
%下面是主函数main_ImgEmbed.m
clc;
clear all;
close all;
warning off all;
yr=4;
yg=5;
yb=3;
Img=imread('介质图片.jpg');
figure;imshow(Img,[]);title('介质图片');
Img=double(Img);
ImgR=Img(:,:,1);
ImgG=Img(:,:,2);
ImgB=Img(:,:,3);
Imgmark=imread('待嵌入图片_gray.jpg');
Imgmark=double(Imgmark);
figure;imshow(Imgmark,[]);title('待嵌入图片_gray');
[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
for ii=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
for ii=1:M*N
if flag==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
if embedNums>0 %符合嵌入条件
for jj=1:embedNums
embedNumsed=embedNumsed+1; %已嵌入个数
if embedNumsed>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
for ii=1:M*N
if flag==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
if embedNums>0 %符合嵌入条件
for jj=1:embedNums
embedNumsed=embedNumsed+1; %已嵌入个数
if embedNumsed>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
for ii=1:M*N
if flag==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
if embedNums>0 %符合嵌入条件
for jj=1:embedNums
embedNumsed=embedNumsed+1; %已嵌入个数
if embedNumsed>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
for ii=1:M*N
if flag==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
if embedNums>0 %符合嵌入条件
for jj=1:embedNums
extractNumsed=extractNumsed+1; %已提取个数
if extractNumsed>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
for ii=1:M*N
if flag==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
if embedNums>0 %符合嵌入条件
for jj=1:embedNums
extractNumsed=extractNumsed+1; %已提取个数
if extractNumsed>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
for ii=1:M*N
if flag==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
if embedNums>0 %符合嵌入条件
for jj=1:embedNums
extractNumsed=extractNumsed+1; %已提取个数
if extractNumsed>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
for ii=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('提取的水印');
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
3个子函数：
(1)
%bin2dec_trans.m
%二进制转十进制
function Data=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(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)
%FindNotZero.m
%找出第一个不为零的数位 从最高位(第八位)开始
function posNzreo=FindNotZero(y7,y6,y5,y4,y3,y2,y1,y0)
if y7~=0 posNzreo=8;
elseif y6~=0 posNzreo=7;
elseif y5~=0 posNzreo=6;
elseif y4~=0 posNzreo=5;
elseif y3~=0 posNzreo=4;
elseif y2~=0 posNzreo=3;
elseif y1~=0 posNzreo=2;
else posNzreo=1;
end
end结果如图所示：
(原图)
(待嵌入的图像)
代码下载请到：http://download.csdn.net/download/tianma5/9508467
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