基于整数变换的可逆加密域信息隐藏方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111915474A(43)申请公布日2020.11.10(21)申请号202010653102.9G06T7/11(2017.01)(22)申请日2020.07.08(71)申请人绍兴聚量数据技术有限公司地址312300浙江省绍兴市上虞区曹娥街道江西路2288号浙大网新科技园A2楼809室申请人杭州电子科技大学上虞科学与工程研究院有限公司(72)发明人陈泗盛张真诚林家祯林娟李黎陆剑锋张善卿(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人傅朝栋张法高(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图4页(54)发明名称基于整数变换的可逆加密域信息隐藏方法(57)摘要本发明提供一种基于整数变换的可逆加密域信息隐藏方法。首先，图像拥有者，首先将原始图像分割成大小一致的不重叠的图像块，对每个图像块进行整数变换预留代数性质的嵌入空间。其次，对预处理后的图像采用标准流密码算法进行加密得到加密图像，然后将加密图像发送给信息嵌入者。信息嵌入者在有效图像块上，通过改变图像块中的像素值的奇偶性实现信息的嵌入。接收者在收到标记后的加密图像后，先进行图像解密，然后判定图像块中奇偶性的变换从而提取秘密信息。最后根据参考像素恢复每个图像块的像素值，最终实现原始图像的恢复。本发明能够根据不同图像的平滑度预先调整分割图像的大小，在相对平滑图像上具有较高的信息嵌入量，且处理代价低。CN111915474ACN111915474A权利要求书1/3页1.一种基于整数变换的可逆加密域信息隐藏方法，其特征在于，步骤如下：S1：按照S11～S13对原始图像进行预处理：S11：将大小为M×N原始灰度图像I分割成大小为m×n且不重叠的图像块IBi,j；S12：对每个图像块IBi,j，若图像块中存在像素值大于254的像素，则将这些像素值均减2，同时记录这些像素在图像中的位置信息作为附加信息；然后依次对每个图像块中的像素值作整数变换预留出嵌入空间，公式如下：IB'i,j(x,y)≡2IBi,j(x,y)+1(mod255)其中：IBi,j表示第i行第j列的图像块，IBi,j(x,y)表示图像块IBi,j中(x,y)坐标的像素值，其整数变换后的像素值为IB'i,j(x,y)；IB'i,j表示IBi,j经过整数变换后的图像块；S13：对每个整数变换后的图像块IB'i,j进行奇偶性判断，如果IB'i,j中所有像素值的奇偶性是一样的，则记录该图像块是有效图像块，否则为无效图像块；将所有图像块IB'i,j的有效性信息记录在记录表LM中：其中LM(i,j)表示记录表LM中对应图像块IB'i,j的有效性信息；S14：根据记录表LM，对所有图像块按从左到右从上到下的顺序进行扫描，将所有无效图像块按顺序移动到图像的底部，移动的规则：当扫描到无效图像块时，先从图像中移出该无效图像块，然后将位于该无效图像块位置之后且不属于已被移动过的无效图像块的所有图像块均往前移动一个位置，再将被移出的无效图像块放置在图像中因移动而空出的位置；所有无效图像块均移动至底部后，得到预处理后的图像I'；S2：对预处理后的图像I'采用标准流密码进行图像加密，得到密文图像C；S3：将S1中产生的有效性记录信息和附加信息先进行无损压缩，获得压缩信息LM'，然后将LM'通过最低位替换的方法嵌入到无效图像块的密文图像C中；S4：按照S41～S44将秘密信息s通过改变有效图像块中像素的奇偶性依次嵌入到密文图像C中得到标记后的密文图像C'：S41：从密文图像C的底部开始，从LSBs中提取压缩信息LM'，并无损解压缩获取记录表LM；S42：将密文图像C分割成大小为m×n且不重叠的图像块CBi,j，并根据LM确定可用于嵌入秘密信息的密文图像块；S43：将待嵌入的秘密信息s分为若干长度为(nm-1)比特的秘密信息向量s(t)；针对每个(t)(t)用于嵌入秘密信息的密文图像块CBi,j，分别将(nm-1)比特秘密信息向量s＝(s1,s(t)(t)2,…,snm-1)嵌入到密文图像块CBi,j中，嵌入方法为：保持CBi,j中左上角的第一个像素值(i,j)(t)不变，其它(nm-1)个像素ck按照光栅顺序与s进行异或运算得到新的密文像素值：(i,j)将ck'更新到CBi,j中得到更新后的密文图像块CBi,j'；S44：当所有秘密信息嵌入完毕后得到标记后的密文图像C'，并发送给接收端；2CN111915474A权利要求书2/3页S5：接收端首先使用共享密钥对密文图像C'进行解密，然后在解密后的图像块上，根据图像块中像素奇偶性的变换提取秘密信息；S6：接收端在解密后的图像块上，利用每个图像块的参考像素恢复图像块中其它像素的最