[發明專利]基于移動智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法

無效

• 申請號: 201310363413.1
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103442156A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 楊任爾;鄭紫微;周福成;馬澄洪;金濤;楊虎
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32;H04W4/12
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 鄧青玲

1.一種基于移動智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法，其特征在于：所述移動智能終端包括秘密信息嵌入器、秘密信息提取器和彩信發送器，移動智能終端的圖像隱寫和信息提取方法包括如下步驟：

1、首先針對不同的使用用途，選擇圖片，若需要嵌入秘密信息，則選擇原始圖片，若需要提取秘密信息，則選擇載密圖片；

2、然后將選擇的原始圖片傳入秘密信息嵌入器進行秘密信息嵌入操作，將載密圖片傳入秘密信息提取器進行秘密信息提取操作；

3、若當前操作為秘密信息嵌入操作，將嵌入秘密信息后的載密圖片傳入彩信發送器，通過彩信的方式將載密圖片發送給接收者；

上述步驟2中，秘密信息嵌入器對秘密信息進行嵌入操作的過程包含：如下步驟：

(1)、采用zigzag掃描方式，以從上到下的順序，將大小為N₁×N₂的二維原始圖像I的像素信息轉換為一組連續不重疊的一維像素值數據，相鄰的兩個像素值為一組，并將每一組像素值用W_i表示，W_i中的一對像素值用(x_i,y_i)表示,0≤i≤N₁×N₂/2，然后由d_i=|x_i-y_i|，計算每對像素值的差值；

(2)、將秘密信息S轉為十進制整數q；

(3)、將(1)計算的d_i值劃分為四個區間T_j，j=1,2,3,4，其中T₁的區間范圍為[0,15],T₁的寬度為16，嵌入參數為3，使用的嵌入進制系統為25；T₂的區間范圍為[16,47],T₂的寬度為32，嵌入參數為4，使用的嵌入進制系統為41；T₃的區間范圍為[48,111],T₃的寬度為64，嵌入參數為5，使用的嵌入進制系統為61；T₄的區間范圍為[112,255],T₄的寬度為144，嵌入參數為6，使用的嵌入進制系統為85；根據(1)計算的d_i值，得到d_i所屬的范圍T_j，根據T_j，得到此像素組的嵌入參數，然后利用公式B(d_i)=2k²+2k+1得到該像素組所在區域所使用的嵌入式進制系統B(d_i)，其中k為嵌入參數；

(4)、由公式計算得到利用DE方法將嵌入到像素對(x_i,y_i)中，得到嵌入后的載密像素對(x_i′,y_i′)，設d_i′為嵌入后載密像素對(x_i′,y_i′)的差值，即d_i′=|x_i′-y_i′|，此處DE方法為一個針對提高EMD方法嵌入量的菱形編碼圖像隱寫方法(Diamond?Encoding，簡稱DE方法)，EMD方法是一種利用修改方向的圖像隱寫方法(Exploiting?Modification?Direction，簡稱EMD方法)；

(5)、檢查是否溢出，如果x_i′或y_i′不在[0,255]的范圍內，則對載密像素對(x_i′,y_i′)進行調整，否則跳轉到(7)；對載密像素對(x_i′,y_i′)進行調整的方式為：

定義一個正方形區域Ψ_R，大小為2R+1，且設定R=3k，通過計算，找到滿足f(xi′′,yi′′)=((2k+1)xi′′+yi′′)mod B(di)=SB(di)]]>和d_i=d_i″條件的坐標(x_i″,y_i″)，其中k為嵌入參數，k由原始圖像(x_i,y_i)通過(3)中定義的方式確定，d_i=|x_i-y_i|，d_i″=|x_i″-y_i″|，0≤x_i″,y_i″≤255，然后將x_i″賦值給x_i，y_i″賦值給y_i，即使x_i=x_i″,y_i=y_i″；

(6)、在(5)基礎上，對載密像素對(x_i′,y_i′)進行區間檢查，若d_i′=|x_i′-y_i′|不在d_i=|x_i-y_i|內，同樣需要對載密像素對(x_i′,y_i′)進行調整，否則跳轉到(7)；對載密像素對(x_i′,y_i′)進行調整的方式選用方案A或方案B：

方案A：根據d_i=|x_i-y_i|，由(3)中定義的方式確定使用的嵌入的進制系統B(d_i)，同樣定義一個正方形區域Ψ_R，大小為2R+1，且設定R=3k，通過計算，找到滿足f(xi′′′,yi′′′)=((2k+1)xi′′′+yi′′′)mod B(di)=SB(di)]]>和d_i=d_i″′條件的坐標(x_i″′,y_i″′)，其中k為嵌入參數，k由原始圖像(x_i,y_i)通過(3)中定義的方式確定，d_i=|x_i-y_i|，d_i″′=|x_i″′-y_i″′|，0≤x_i″′,y_i″′≤255，然后將x_i″′賦值給x_i，y_i″′賦值給y_i，即使x_i=x_i″′,y_i=y_i″′；

方案B：根據d_i′=|x_i′-y_i′|，由(3)中定義的方式確定使用的嵌入的進制系統B(d_i′)，同樣定義一個正方形區域Ψ_R，大小為2R+1，且設定R=3k，通過計算，找到滿足f(xi′′′′,yi′′′′)=((2k+1)xi′′′′+yi′′′′)mod B(di′)=SB(di′)]]>和d_i=d_i″″條件的坐標(x_i″″,y_i″″)，其中k為嵌入參數，k由原始圖像(x_i,y_i)通過(3)中定義的方式確定，d_i=|x_i-y_i|，d_i″″=|x_i″″-y_i″″|，0≤x_i″″,y_i″″≤255，然后將x_i″″賦值給x_i，y_i″″賦值給y_i，即使x_i=x_i″″,y_i=y_i″″；

(7)、將賦值給q，然后重復步驟(3)～(6)直到q=0，則得到載密圖像；

所述步驟2中，秘密信息提取器對秘密信息進行提取操作的過程包括：

(a)、采用zigzag掃描方式，以從上到下的順序，將大小為N₁×N₂的二維載密圖像I′的像素信息轉換為一組連續不重疊的一維像素值數據，相鄰的兩個像素值為一組，并將每一組像素值用W_i′表示，W_i′中的一對像素值用(x_i′,y_i′)表示,0≤i≤N₁×N₂/2；

(b)根據d_i′=|x_i′-y_i′|，計算每對像素值的差值d_i′；將計算的d_i′值劃分為四個區間T_j′，j=1,2,3,4，其中T₁′的區間范圍為[0,15],T₁′的寬度為16，嵌入參數為3，使用的嵌入進制系統為25；T₂′的區間范圍為[16,47],T₂′的寬度為32，嵌入參數為4，使用的嵌入進制系統為41；T₃′的區間范圍為[48,111],T₃′的寬度為64，嵌入參數為5，使用的嵌入進制系統為61；T₄′的區間范圍為[112,255],T₄′的寬度為144，嵌入參數為6，使用的嵌入進制系統為85；根據(1)計算的d_i′值，得到d_i′所屬的范圍T_j′，根據T_j′，得到此像素組的嵌入參數，然后利用公式B(d_i′)=2k²+2k+1得到該像素組所使用的嵌入式進制系統B(d_i′)；

(c)、利用DE方法，在B(d_i′)進制里提取出秘密數據此處DE方法為一個針對提高EMD方法嵌入量的菱形編碼圖像隱寫方法(Diamond?Encoding，簡稱DE方法)，EMD方法是一種利用修改方向的圖像隱寫方法(Exploiting?Modification?Direction，簡稱EMD方法)；

(d)、重復(b)～(c)，直到所有的秘密數據被提取完畢；

(e)、將信息轉為十進制整數，再轉為二進制數據信息，得到提取出來的秘密信息S。