本发明属于信息通信，具体是一种用于隐蔽通信的可逆信息隐藏方法。
背景技术：
1、早期的可逆信息隐藏方法多集中于无损压缩的思想，通过对载体压缩，对得到的冗余进行加减法或者最低有效位(least significant bit，lsb)操作实现信息的嵌入，后续又出现了包括差值扩展(difference expansion，de)、直方图平移(histogramshifting，hs)、预测误差扩展(prediction-error expansion，pee)和多直方图修改(multiple histograms modification，mhm)的方法，其中：基于pee的方法，近年来得到了较为广泛的研究，例如，基于像素值排序(pixel value order，pvo)方法，其核心思想是对载体图像的像素值进行算术排序，根据排序的结果进行预测，并得到像素的预测误差，然后对预测误差出现频次较多的两个值进行修改，实现嵌入操作，但是，因其嵌入容量不够高，在信息通信领域中隐蔽通信所传输的内容较少，限制了其在隐蔽通信领域的应用。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于隐蔽通信的可逆信息隐藏方法，提高了用于通信的数据嵌入容量，增大了隐蔽通信需求双方的信息传输量。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
3、一种用于隐蔽通信的可逆信息隐藏方法，包括如下步骤：
4、步骤1、将载体图像矩阵i的图像像素x(i，j)分成黑类像素和白类像素；
5、步骤2、将值为0和255的图像像素x(i，j)定义为溢出像素，遍历载体图像矩阵i，标记溢出像素的坐标为(i，j)，并将坐标(i，j)从前至后依次排列，得到序列w，对w进行无损算术编码，得到序列d，d及其长度值ld作为头部信息(ld，d)随着嵌入信息m一同嵌入载体图像，嵌入信息m为二进制数据串；
6、步骤3、将头部信息(ld，d)前置于嵌入信息m的头部，经过二进制编码，得到需要嵌入的总数据串data，表示为：
7、data＝dce2bin(ld，d)+m
8、式中，dce2bin()为二进制函数，ld所占比特数为整数m×n的二进制位数，m×n为载体图像矩阵i的大小；
9、步骤4、分别对黑类像素和白类像素的像素值进行预测，具体过程为：
10、步骤4.1、将被预测的黑类像素或白类像素的上下左右的相邻像素依次定义为x(i-1，j)，x(i+1，j)，x(i，j-1)，x(i，j+1)，将x(i-1，j)，x(i+1，j)，x(i，j-1)和x(i，j+1)的像素均值向下取整为得到集合x，表示为：
11、
12、步骤4.2定义集合s＝{s1，s2，s3，s4，s5}，s＝sort(x)，其中，sort()为升序函数，集合s中元素与集合x中的元素一一对应；
13、将集合s中与差的绝对值最小的一个元素或与差的绝对值最小的两个元素的均值作为预测值，设定集合s中的第k个元素k∈[1，5]，集合s中与值相等的元素的个数记为l，令x(i，j)′为x(i，j)的预测值，表示为：
14、当l＝1时，则：
15、
16、式中，floor()为向下取整函数，mean()为均值函数；
17、当l＝2时，令kmax和kmin分别为k的最大值和最小值，且kmax＝5或kmin＝1，则：
18、
19、当l＝2时，令kmax和kmin分别为k的最大值和最小值，且kmax≠5或kmin≠1，则：
20、
21、当l＝3时，则：
22、
23、步骤4.3、设定像素的预测误差为e，那么e(i，j)等于像素x(i，j)与预测值x(i，j)′的差值，表示为：
24、e(i，j)＝x(i，j)-x(i，j)′
25、统计预测误差e值出现的频次，得到预测误差e的频次直方图，以a和b分别代表两个出现频次最高的e，其中a＜b，且a和b均分布于集合(-1，0，1)中；
26、重复执行步骤4.1～4.3，分别对黑类像素和白类像素的像素值进行预测；
27、步骤5、设定总数据串data的比特为m，m∈(0，1)，对步骤4得到的预测误差进行扩展，将m依次嵌入黑类像素和白类像素，得到含密载体图像矩阵i′；
28、步骤6、接收方逆序执行步骤5，提取和分离含密载体图像矩阵i′中的m，得到载体图像矩阵i。
29、进一步地，所述步骤1的具体过程为：按照光栅自上而下、由左至右的扫描顺序，扫描图像像素x(i，j)，并依次将图像像素x(i，j)分为黑类像素和白类像素。
30、进一步地，所述步骤5将m依次嵌入黑类像素和白类像素的具体过程为：
31、
32、则，含密载体图像像素表示为：
33、x(i，j)″＝x(i，j)+(e(i，j)′-e(i，j))。
34、进一步地，所述步骤6的具体过程为：
35、步骤6.1、接收方逆序执行步骤5，得到含密载体图像的预测误差e″，按照先提取白色像素嵌入信息，再提取黑色像素嵌入信息的顺序，提取隐藏的比特m，m的提取公式表示为：
36、
37、将从黑类像素提取的m置于白类像素提取的m之后，得到嵌入的总数据串data；
38、步骤6.2、执行步骤3的逆过程，从dara中提取头部信息(ld，d)，通过ld恢复序列d，对d进行逆无损算术编码，得到序列w，恢复标记溢出像素的坐标(i，j)，从data中删除头部信息(ld，d)，得到通信双方所要传输的嵌入信息m；
39、步骤6.3、将像素x(i，j)″，恢复为像素x(i，j)，公式表示为：
40、
41、根据步骤6.2得到的序列w，对步骤2的图像防溢出处理进行逆操作，恢复载体图像矩阵i。
42、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
43、本发明通过设计基于像素排序后差值比较的像素预测器，提高了原始载体图像像素的预测精度，提高了用于通信的数据嵌入容量，相对于常规方法，嵌入容量提高了两万多比特，从而增大了隐蔽通信需求双方信息的传输量，且算法简单成本较低，适用性更强，适用于隐蔽通信应用领域。
1.一种用于隐蔽通信的可逆信息隐藏方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于隐蔽通信的可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述步骤1的具体过程为：按照光栅自上而下、由左至右的扫描顺序，扫描图像像素x(i，j)，并依次将图像像素x(i，j)分为黑类像素和白类像素。
3.根据权利要求1所述的用于隐蔽通信的可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述步骤5将m依次嵌入黑类像素和白类像素的具体过程为：
4.根据权利要求1所述的用于隐蔽通信的可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述步骤6的具体过程为：
