[發(fā)明專利]一種星上數(shù)據(jù)無損隱藏傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210501552.1
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103020887A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉博;周詮;林鵬博
• 申請（專利權(quán)）人: 西安空間無線電技術(shù)研究所
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;H04N7/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種星上數(shù)據(jù)無損隱藏傳輸方法，其特征在于步驟如下：

(1)設(shè)定待嵌入數(shù)據(jù)在原始載體圖像上的嵌入層數(shù)L，以及在進行像素差直方圖統(tǒng)計時的峰值點個數(shù)m，m為偶數(shù)；

(2)建立一個與原始載體像大小一致的定位圖，定位圖上的像素點與原始載體圖像上的像素點一一對應(yīng)，如果原始載體圖像的某像素點的像素值介于L和255-L之間，則定位圖上對應(yīng)像素點的像素值賦值為0，其它情況下定位圖上對應(yīng)像素點的像素值賦值為1；然后對原始載體圖像上的像素點的像素值進行修改，修改的原則為：如果原始載體圖像上的像素點的像素值小于L，則將該像素點的像素值加L，如果原始載體圖像上的像素點的像素值大于255-L，則將該像素點的像素值減L；

(3)將定位圖信息、待嵌入數(shù)據(jù)、嵌入層數(shù)L、峰值點個數(shù)m進行數(shù)據(jù)打包形成由0和1組成的比特數(shù)據(jù)流S；

(4)將以下步驟(41)～(45)循環(huán)進行L次，完成待嵌入數(shù)據(jù)在修改后的原始載體圖像上的嵌入，

(41)將原始載體圖像分為大小為K×K的不重疊的圖像塊，并按S掃描順序或倒S掃描順序掃描每個圖像塊，得到每個圖像塊的像素序列，記每個像素序列中的第i個像素的像素值為x_i，1≤i≤K×K，x_i∈[0，255]；

(42)計算每個像素序列中像素值x_i+1與x_i之間的像素差x_i+1-x_i，每個像素序列對應(yīng)生成一個像素差序列d_i，將所有像素差序列合并為一個像素差序列D_i；

(43)求取像素差序列D_i中像素差值的直方圖，并選取像素差直方圖中的m個最大峰值點P₁，P₂，…P_m-1，P_m；

(44)按照步驟(41)中的掃描順序依次掃描每個圖像塊，對于每一個圖像塊中的像素點，令y₁＝x₁，通過以下公式修改圖像塊中的除第一個像素點以外的其余各像素點的像素值，對像素差直方圖進行平移，

yi=xi,ifPm/2<di-1<Pm/2+1,xi-δ,ifPm/2-δ<di-1<Pm/2-δ+1,xi-m/2,ifdi-1<P1,xi+δ,ifPm/2+δ<di-1<Pm/2+δ+1,xi+m/2,ifdi-1>Pm.]]>

其中，y_i為嵌入待嵌入數(shù)據(jù)后圖像塊中第i個像素的像素值，δ的值依次取1，2，...，m/2-1；

(45)按照步驟(41)中的掃描順序依次掃描每個圖像塊，得到每個圖像塊的像素差序列d_i，根據(jù)步驟(3)形成的比特數(shù)據(jù)流S，通過以下公式再次修改圖像塊中的各像素點的像素值，

zi=yi-S,ifdi=P1,...,Pm/2yi+S,ifdi=Pm/2+1,...,pm]]>

(5)將完成數(shù)據(jù)嵌入后的含密圖像數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)下傳至地面；

(6)在地面重復(fù)執(zhí)行步驟(61)～(62)L次，完成待嵌入數(shù)據(jù)在含密圖像數(shù)據(jù)上的提取，并恢復(fù)載體圖像，

(61)將包含有待嵌入數(shù)據(jù)的含密圖像數(shù)據(jù)分為大小為K×K的不重疊的圖像塊，按照嵌入時的掃描順序依次掃描每個圖像塊，將圖像塊中的第一個像素的像素值z₁重建為x₁，并通過以下公式重建圖像塊中的除第一個像素點以外的其余各像素點的像素值，

其中，α的值依次取1，...m/2-1，β的值依次取0，1，...m/2-1；

(62)根據(jù)步驟(61)的結(jié)果，利用如下公式提取嵌入的比特數(shù)據(jù)流S，

S=0ifzi-xi-1=Pm/2-β-β1ifzi-xi-1=Pm/2-β-β-10ifzi-xi-1=Pm/2+1+β+β1ifzi-xi-1=Pm/2+1+β+β+1]]>

(7)利用步驟(6)執(zhí)行完畢后獲取的定位圖信息對得到的載體圖像進行后處理，讀取定位圖中像素值為1的像素點對應(yīng)的載體圖像上的像素點的像素值，如果讀取的值小于127則將該像素值減L，如果讀取的值大于128則將該像素值加L，由此恢復(fù)出最初的原始載體圖像。