基于整数变换的可逆加密域信息隐藏方法技术

技术编号:26305516 阅读:27 留言:0更新日期:2020-11-10 20:03
本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
基于整数变换的可逆加密域信息隐藏方法
本专利技术是属于信息安全
,涉及的加密域图像信息隐藏方法。
技术介绍
随着移动无线网络技术和智能终端的快速发展,数字图像的数量呈现爆炸式增长。云服务为数字图像的存储提供了一种更加合适的方案,在云计算环境下能有效提供对大量图像信息的快速处理和智能分析。但是当用户上传数据到云端后就基本上失去了对信息的绝对控制和管理权,而这将导致一系列的安全问题。一个方面,如果图像信息以明文状态存储在云端。云端系统对所存储信息具有一定的管理权限,会对信息的保密性和隐私性造成破坏。另外,存储在云端的图像信息被篡改的情况下,当图像被重新下载的后接收者如何进行有效的篡改检测和图像恢复。解决这一类安全问题的一个有效技术路线是用户对图像进行信息进行加密后再上传到云端,然后在加密后的图像嵌入附加信息。但是图像经过加密后图像失去的原有特征,传统的信息嵌入方法不再适用。基于加密域的可逆图像信息隐藏,允许云服务端在图像的加密域上进行附加信息的嵌入,例如嵌入管理信息,认证信息或者版权信息。同时授权的终端用户可以将处理后的加密图像解密恢本文档来自技高网...

【技术保护点】
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:/nS1:按照S11~S13对原始图像进行预处理:/nS11: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IB

【技术特征摘要】
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(t)=(s(t)1,s(t)2,…,s(t)nm-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不变,其它(nm-1)个像素c(i,j)k按照光栅顺序与s(t)进行异或运算得到新的密文像素值:



将ck(i,j)'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;
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...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈泗盛张真诚林家祯林娟李黎陆剑锋张善卿
申请(专利权)人:绍兴聚量数据技术有限公司杭州电子科技大学上虞科学与工程研究院有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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