[發(fā)明專利]聯(lián)合零水印嵌入的圖像加密方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711059034.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107770407B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉從歡;熊曾剛;王光偉;張學(xué)敏;徐方;劉振;盧佳杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北工程學(xué)院
• 主分類號(hào): H04N1/32
• 分類號(hào): H04N1/32;H04L9/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 郭新娟

本發(fā)明實(shí)施例提供一種聯(lián)合零水印嵌入的圖像加密方法和裝置，該方法以數(shù)字圖像為研究對(duì)象，基于小波域?qū)崿F(xiàn)零水印嵌入和混沌加密。其中，加密技術(shù)的運(yùn)用能夠有效避免數(shù)字圖像在傳播過(guò)程中出現(xiàn)的隱私泄露、非法剽竊等問(wèn)題，提高圖像信息傳播過(guò)程中的安全性；而零水印嵌入技術(shù)，則可以對(duì)授權(quán)用戶使用解密后的圖像，進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，方便實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的版權(quán)驗(yàn)證。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息安全技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種聯(lián)合零水印嵌入的圖像加密方法和裝置。

背景技術(shù)

經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，隨著通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，社交網(wǎng)絡(luò)可以在任何時(shí)間為任何地點(diǎn)的終端提供數(shù)字圖像分享服務(wù)。但隨之而來(lái)的是數(shù)字圖像等多媒體數(shù)據(jù)傳播過(guò)程中存在的隱私泄露、非法剽竊等問(wèn)題也愈演愈烈，因此，如何進(jìn)一步提高圖像信息傳播過(guò)程的安全性是本領(lǐng)域技術(shù)人員的重要研究課題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于小波域?qū)崿F(xiàn)的聯(lián)合零水印嵌入的圖像加密方法和裝置，能夠有效解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明較佳實(shí)施例提供一種聯(lián)合零水印嵌入的圖像加密方法，基于小波域?qū)崿F(xiàn)，包括：

對(duì)原始圖像進(jìn)行離散小波變換，以得到近似分量、水平細(xì)節(jié)分量、垂直細(xì)節(jié)分量和對(duì)角細(xì)節(jié)分量；

針對(duì)所述近似分量、水平細(xì)節(jié)分量、垂直細(xì)節(jié)分量和對(duì)角細(xì)節(jié)分量中的每個(gè)分量進(jìn)行處理，并提取各分量中的符號(hào)位部分、整數(shù)位部分和小數(shù)位部分，將各符號(hào)位部分保存為符號(hào)矩陣、各整數(shù)位部分保存為整數(shù)矩陣、各小數(shù)位部分保存為小數(shù)矩陣；

利用秘鑰矩陣對(duì)各所述符號(hào)矩陣進(jìn)行加密，并對(duì)加密后的各所述符號(hào)矩陣進(jìn)行置亂變換以得到4個(gè)加密符號(hào)矩陣；

對(duì)各所述小數(shù)矩陣進(jìn)行處理以得到4個(gè)第一小數(shù)向量，并對(duì)各所述第一小數(shù)向量中的各向量元素進(jìn)行排序，確定排序后的每個(gè)向量元素在排序前的所述第一小數(shù)向量中的位置，以得到4個(gè)第一位置向量；

對(duì)水印圖像進(jìn)行離散小波變換得到近似分量、水平細(xì)節(jié)分量、垂直細(xì)節(jié)分量和對(duì)角細(xì)節(jié)分量，并對(duì)各分量中的向量元素進(jìn)行小數(shù)化處理以得到4個(gè)第二小數(shù)向量，并對(duì)各所述第二小數(shù)向量中的各向量元素進(jìn)行排序，確定排序后的每個(gè)向量元素在排序前的該第二小數(shù)向量中的位置，以得到4個(gè)第二位置向量；

針對(duì)由所述水印圖像得到的近似分量、水平細(xì)節(jié)分量、垂直細(xì)節(jié)分量和對(duì)角細(xì)節(jié)分量中的各分量，確定其在4個(gè)所述第二位置向量中的對(duì)應(yīng)向量元素，并進(jìn)一步確定該向量元素在4個(gè)所述第一位置向量中的對(duì)應(yīng)位置，得到4個(gè)第三位置向量，以完成對(duì)小數(shù)矩陣的零水印嵌入；

對(duì)各所述整數(shù)矩陣分別進(jìn)行位平面分解以得到多個(gè)二進(jìn)制位平面，將各二進(jìn)制位平面劃分為高位位平面和低八位位平面；其中，將各高位位平面與所述秘鑰矩陣進(jìn)行異或運(yùn)算、置亂變換得到加密高位矩陣，將各低八位位平面分別表示為第一矩陣、第二矩陣、第三矩陣和第四矩陣；

將所述第一矩陣、第二矩陣、第三矩陣和第四矩陣表示為一個(gè)具有32個(gè)位平面的第五矩陣，并針對(duì)所述第五矩陣中的每個(gè)位平面，按照隨機(jī)位塊模式對(duì)其進(jìn)行位塊劃分和位塊交換；

生成包含有32個(gè)隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)向量，并對(duì)該隨機(jī)向量中的各隨機(jī)數(shù)按照預(yù)設(shè)順序進(jìn)行排序；

按照排序后的所述隨機(jī)向量中的各向量元素的下標(biāo)對(duì)完成交換后的所述第五矩陣中的各位平面進(jìn)行排序；

將排序后的所述第五矩陣按照預(yù)設(shè)規(guī)則劃分為4個(gè)替換矩陣，再利用所述秘鑰矩陣分別對(duì)所述替換矩陣進(jìn)行異或運(yùn)算以得到4個(gè)加密矩陣；

針對(duì)由所述原始圖像得到的所述近似分量、水平細(xì)節(jié)分量、垂直細(xì)節(jié)分量和對(duì)角細(xì)節(jié)分量中的各分量，將所述4個(gè)加密矩陣中的每個(gè)加密矩陣與其對(duì)應(yīng)的加密高位矩陣進(jìn)行組合以得到4個(gè)加密整數(shù)矩陣；