[发明专利]基于PT-LCT和DWT-SVD的彩色图像加密及隐藏方法

说明书

本发明涉及信息安全和光信息处理技术领域，为提出基于切相线性正则变换(PT‑LCT)和离散小波变换—奇异值分解(DWT‑SVD)的彩色图像加密及隐藏方法，最终得到包含秘密图像的彩色载体图像。本发明采用的技术方案是，基于PT‑LCT和DWT‑SVD的彩色图像加密及隐藏方法，待隐藏的彩色图像首先经Arnold置乱和PT‑LCT系统加密；然后，将载体彩色图像由RGB颜色空间转换为YCbCr空间；接下来，将加密后的彩色图像通过DWT‑SVD方法嵌入到Cb和Cr通道中；最后，再将包含秘密图像的Cb和Cr通道与Y通道一起转换到RGB颜色空间，就最终得到包含秘密图像的彩色载体图像。本发明主要应用于信息安全和光信息处理场合。

技术领域

本发明涉及信息安全和光信息处理技术领域，尤其涉及一种基于PT-LCT和DWT-SVD的彩色图像加密及隐藏方法。

背景技术

数字图像作为当前最流行的多媒体形式之一，在政治、经济、军事、教育等领域有着广泛的应用。在互联网技术高度发达的今天，如何保护数字图像免遭篡改、非法复制和传播具有重要的实际意义。对图像加密及隐藏技术的研究已成为当前信息安全领域的热点之一。

由于光学信息处理技术具有高处理速度、高并行度、能快速实现卷积和相关运算等优点，近年来，利用光学方法进行数字图像加密引起了人们的极大兴趣。在光学图像加密技术中，最具有代表性的是Javidi等提出的基于光学4f系统的双随机相位编码方法。该技术开辟了光学图像加密的新领域，基于该技术诞生了一大批光学加密新方法和新技术。然而，大多数基于双随机相位编码方法的图像加密系统是线性对称密码系统，即加密过程与解密过程使用的密钥相同。此类线性对称密码系统易受选择明文攻击和已知明文攻击等。

此外，在网络传输图像时，仅仅对图像进行加密处理(例如将有意义的一幅图像变为一幅无意义的类噪声图像)容易引起攻击者的注意。图像隐藏可以很好的解决这一问题。所谓图像隐藏，就是将需要保密传输的图像通过一定的技术手段嵌入另外一幅载体图像中，以不引起攻击者的注意。图像隐藏方法应满足以下两点基本要求，即(1)人眼不能看出包含秘密图像的载体图像与原始载体图像之间有任何差别；(2)对各种几何攻击或图像处理攻击具有一定的鲁棒性。然而，当前的图像隐藏方法大都是针对将灰度(或二值)图像隐藏在灰度图像或彩色图像中，或是将彩色图像隐藏在灰度图像中而设计的。由于当今信息时代，人们日常生活中接触到的图像大都是彩色图像，因此，针对将彩色图像隐藏在彩色图像中的图像隐藏方法的研究更具有现实意义和实用价值。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提出基于切相线性正则变换(PT-LCT)和离散小波变换—奇异值分解(DWT-SVD)的彩色图像加密及隐藏方法，最终得到包含秘密图像的彩色载体图像。本发明采用的技术方案是，基于PT-LCT和DWT-SVD的彩色图像加密及隐藏方法，待隐藏的彩色图像首先经Arnold置乱和PT-LCT系统加密；然后，将载体彩色图像由RGB颜色空间转换为YCbCr空间；接下来，将加密后的彩色图像通过DWT-SVD方法嵌入到Cb和Cr通道中；最后，再将包含秘密图像的Cb和Cr通道与Y通道一起转换到RGB颜色空间，就最终得到包含秘密图像的彩色载体图像。

在一个实例中，具体步骤细化为：