[發(fā)明專利]一種在格式數(shù)據(jù)流中無損信息嵌入與恢復(fù)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410353713.6
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104202294A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張怡;周詮;黎軍;呼延烺;李靜玲;崔濤;梁薇;魏佳圓
• 申請（專利權(quán)）人: 西安空間無線電技術(shù)研究所
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/951
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在格式數(shù)據(jù)流中無損信息嵌入方法，屬于數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

常見的無損信息嵌入方法都是針對具有一定特征的數(shù)據(jù)流進行的，如圖像、音頻及文本等，對于這類數(shù)據(jù)流進行隱藏時需要利用各數(shù)據(jù)流之間的相關(guān)性來嵌入信息。目前，并沒有一種信息隱藏方法可以在無特殊特征的普通數(shù)據(jù)流中無損嵌入信息。本發(fā)明提出了一種在格式數(shù)據(jù)流中無損信息嵌入方法，該方法可在各種不同的數(shù)據(jù)流中嵌入信息，能夠無失真恢復(fù)數(shù)據(jù)流及嵌入信息，在不增加信道資源的情況下，提高系統(tǒng)的傳輸容量。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種在格式數(shù)據(jù)流中無損信息嵌入方法，在不增加信道資源的情況下，提高系統(tǒng)的傳輸容量。?

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：?

一種在格式數(shù)據(jù)流中無損信息嵌入與恢復(fù)方法，?

嵌入方法步驟如下：?

(1)對數(shù)據(jù)流中的載荷數(shù)據(jù)按字節(jié)值8位進行處理，形成十進制數(shù),計算所有十進制數(shù)中最大值K_max與最小值K_min之間的差值D；?

(2)將差值D與所有M分別進行比較，其中M＝2ⁿ，0<n<8；?

如果差值D小于M，轉(zhuǎn)入步驟(3)；?

如果差值D大于等于M，轉(zhuǎn)入步驟(4)；?

(3)將所有數(shù)據(jù)流中的十進制數(shù)均減去最小值K_min，使數(shù)據(jù)流數(shù)值范圍變?yōu)?～(M-1)之間，在新的數(shù)據(jù)中，利用字節(jié)的高(8-n)位嵌入信息，?同時將最小值K_min及信息嵌入方式作為附加信息存儲在數(shù)據(jù)流的頭部中；轉(zhuǎn)入步驟(5)；?

(4)選擇數(shù)據(jù)X嵌入信息，X需同時滿足如下條件：?

在數(shù)據(jù)流所有十進制數(shù)值中，沒有其他十進制數(shù)值對應(yīng)的二進制數(shù)的低n位與X對應(yīng)的二進制數(shù)的低n位相同；?

在數(shù)據(jù)流中所有滿足上述條件的數(shù)值中，X出現(xiàn)的次數(shù)最多；?

選擇到滿足條件的X值后，轉(zhuǎn)入步驟(5)；?

若沒有找到滿足要求的X值，選擇直接在數(shù)據(jù)流頭部中嵌入信息，轉(zhuǎn)入步驟(5)；?

(5)計算各種情況下可嵌入信息的數(shù)量，選擇可嵌入的信息位數(shù)最多的一種方式進行信息嵌入；?

(6)按照不同的情況進行信息嵌入；?

所述恢復(fù)方法具體為：?

根據(jù)數(shù)據(jù)流頭部的附加信息，判斷信息的嵌入方式，并根據(jù)不同的嵌入方式進行信息恢復(fù)計算：?

如果選擇的嵌入方式屬于下列這種情況，即最大值K_max與最小值K_min之間的差值D小于M，其中M＝2ⁿ，0<n<8，那么恢復(fù)方法如下：?

a)提取數(shù)據(jù)流中高(8-n)位信息恢復(fù)為嵌入信息；?

b)將數(shù)據(jù)流中高(8-n)位置0，低n位不變，形成數(shù)據(jù)K'，原始信息K＝K'+K_min；?

c)至此，完成嵌入信息的提取及原始數(shù)據(jù)的恢復(fù)；?

如果選擇的嵌入方式屬于下列情況，即最大值K_max與最小值K_min之間的差值D大于等于M，其中M＝2ⁿ，0<n<8，那么具體信息恢復(fù)方法如下：?

a)選擇數(shù)據(jù)流中所有與X數(shù)據(jù)低n位相同的數(shù)據(jù)；?

b)提取上述數(shù)據(jù)的高(8-n)位信息，恢復(fù)為嵌入信息；?

c)用X替代上述數(shù)據(jù)，作為原始數(shù)據(jù)；?

d)至此，完成嵌入信息的提取及原始數(shù)據(jù)的恢復(fù)；?

如果信息直接嵌入在數(shù)據(jù)流頭部中，則從頭部提取出嵌入信息，原始數(shù)據(jù)不變；至此，完成嵌入信息的提取及原始數(shù)據(jù)的恢復(fù)。?

所述步驟(5)計算各種情況下可嵌入信息的數(shù)量具體為：?

(1)當(dāng)M＝128，n＝7時，分為兩種情況：?

差值D小于M時，可嵌入信息量是N×1；N為數(shù)據(jù)流中載荷包括的字節(jié)數(shù)；?

差值D大于等于M時，若選擇數(shù)據(jù)X嵌入信息且X在載荷中出現(xiàn)了Y次，則可嵌入信息量為Y×1；?

(2)當(dāng)M＝64，n＝6時，分為兩種情況：?

差值D小于M時，可嵌入信息量是N×2；?

差值D大于等于M時，若選擇數(shù)據(jù)X嵌入信息且X在載荷中出現(xiàn)了Y次，則可嵌入信息量為Y×2；?

(3)當(dāng)M＝32，n＝5時，分為兩種情況：?

差值D小于M時，可嵌入信息量是N×3；?