[发明专利]基于迷你数独矩阵的3维参考矩阵信息隐藏方法

权利要求书

1.一种基于迷你数独矩阵的3维参考矩阵信息隐藏方法，其特征在于，步骤如下：

S1：构建3D Cubic参考矩阵，所述的3D Cubic参考矩阵同时符合以下特征：

1)Cubic参考矩阵为256×256×256大小的空间矩阵；

2)Cubic矩阵中包含128×128×128个2×2×2的立方体；

3)每个2×2×2的立方体称为内部隐藏层m，其包含8个1×1×1的子立方体，用0到7这8个十进制数字对这8个子立方体进行编码，每个数字在同一个内部隐藏层中仅出现一次；

4)每8个2×2×2的立方体称为外部隐藏层T_m，用0到7这8个十进制数字对这8个立方体进行编码，每个数字在同一个外部隐藏层中仅使用一次；

S2：将用于秘密信息藏入的原始图像Cover完全分割为不重叠的像素组，每组像素值中含有三个连续像素P_i，P_i+1，P_i+2，并将像素组的值作为空间坐标(P_i，P_i+1，P_i+2)；

S3：将待藏入的秘密信息流S_T以六位为单位，分割成若干子秘密信息流S_r＝{S_i，S_i+1，…，S_i+5}，并计算得到S_o＝2⁰×S_i+2¹×S_i+1+2²×S_i+2和S_t＝2²×S_i+3+2¹×S_i+4+2⁰×S_i+5；

S4：针对一组像素组的空间坐标(P_i，P_i+1，P_i+2)，在Cubic矩阵中定位对应的内部层元素值m(P_i，P_i+1，P_i+2)和外部层元素值T_m(P_i，P_i+1，P_i+2)，其中m(P_i，P_i+1，P_i+2)为Cubic参考矩阵中空间坐标(P_i，P_i+1，P_i+2)处的子立方体上的编码值，T_m(P_i，P_i+1，P_i+2)为Cubic参考矩阵中空间坐标(P_i，P_i+1，P_i+2)处的子立方体所属的2×2×2立方体的编码值；

S5：按照S51～S53，根据差值表D、秘密信息值以及像素值特征，分轴进行定址修改，在矩阵的外部隐藏层T_m中藏入秘密数据，并确定空间搜寻区域：

S51：预设3D Cubic参考矩阵的差值表，差值表D为2×4的表格，第一行的四个表格值依次为0、-1、-2、1，第二行的四个表格值依次为-2、1、0、-1；其中W＝mod(P，4)，P代表像素值；

S52：对于像素组(P_i，P_i+1，P_i+2)中的任一像素P_k，以S代表需藏入像素P_k的一位秘密信息，根据差值表、秘密信息的值及W值，用定址修改的方法计算出在外部隐藏层中藏入秘密信息后的坐标位置(P′_i，P′_i+1，P′_i+2)，其中计算公式为：

P′_k＝P_k+D(S+1，W+1)

式中：k∈(i，i+1，i+2)，D(S+1，W+1)表示差值表D中第S+1行第W+1列的表格值；

S53：根据差值表、W值、像素组中每个像素特性以及对应藏入的秘密信息的值，通过等式(2)即可计算出对应方向上像素P_k的搜寻区域为G(P_k)＝[P_k′，P_k′+1]，得到三维空间中对应的搜寻区域为A＝RM(P′_i：P′_i+1，P′_i+1：P′_i+1+1，P′_i+2：P′_i+2+1)；其中G(P_k)的取值形式为：

S6：根据待藏入的秘密信息流S_r以及确定的搜寻区域，在搜索区域A＝RM(P′_i：P′_i+1，P′_i+1：P′_i+1+1，P′_i+2：P′_i+2+1)内寻找出满足T_m(P″_i，P″_i+1，P″_i+2)＝S_o和m(P″_i，P″_i+1，P″_i+2)＝S_t条件的坐标(P″_i，P″_i+1，P″_i+2)，再将像素组(P_i，P_i+1，P_i+2)修改为(P″_i，P″_i+1，P″_i+2)；

S7：针对秘密信息流S_T中的每一段子秘密信息流S_r，重复S5和S6，直到将所有秘密信息流嵌入原始图像Cover中不同的像素组中，得到嵌入秘密信息的隐秘图像Stego，用于发送至接收端。