第45卷第1期2023年1月铁道学报JOURNALOFTHECHINARAILWAYSOCIETYVol.45No.1January2023文章编号:1001-8360(2023)01-0051-12降低文件增长和失真的零系数JPEG图像可逆信息隐藏苏童1,和红杰1,原长琦2,陈帆3(1.西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都611756;2.北京电子技术应用研究所,北京100091;3.西南交通大学计算机与人工智能学院,四川成都611756)摘要:零系数嵌入能有效提高基于直方图平移的JPEG图像可逆信息隐藏(RDH)的嵌入容量,但会产生较大的文件增长和视觉失真。在研究零系数嵌入频率选择和块选择策略的基础上,提出一种能有效降低文件增长和失真的零系数JPEG图像RDH算法。首先分析零系数嵌入对中间符号零游程长度的影响,得到在不同频率下零系数嵌入的模拟文件增量,并定义用于零系数嵌入频率选择的模拟单位文件增量;然后把用于块选择的块平滑度函数定义为两个恒定特征的加权和,分析讨论零系数嵌入的两个恒定特征选取、处理及其权重选取策略;最后设计一种能降低文件增长和失真的零系数JPEG图像RDH算法。实验结果表明:与非零嵌入算法相比,零系数的嵌入容量可增加8~17倍,算法的视觉质量平均可增加1.2~2.5dB,尤其对于较小的质量因子;与现有零系数嵌入算法相比,算法的视觉质量平均增加1.8~2.3dB,单位文件增量平均减少0.22~0.36。关键词:可逆信息隐藏;JPEG图像;频率选择;块选择;文件增长中图分类号:TP309文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.1001-8360.2023.01.007收稿日期:2021-04-08;修回日期:2021-06-29基金项目:国家自然科学基金(U1936113,61872303)第一作者:苏童(1997—),女,四川资阳人,硕士研究生。E-mail:st.sutong@foxmail.com通信作者:陈帆(1971—),男,河南新蔡人,副教授,博士。E-mail:fchen@swjtu.edu.cnZero-coefficientBasedReversibleDataHidinginJPEGImageswithReducedFile-growthandDistortionSUTong1,HEHongjie1,YUANChangqi2,CHENFan3(1.SchoolofInformationScienceandTechnology,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu611756,China;2.BeijingInstituteofElectronicsTechnologyandApplication,Beijing100091,China;3.SchoolofComputingandArtificialIntelligence,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu611756,China)Abstract:Zero-coefficientembedding(ZCE)caneffectivelyincreasetheembeddingcapacityofreversibledatahidinginJPEGimagesbasedonhistogramshifting,butwill...