[发明专利]一种用于DICOM文件的密文域可逆信息隐藏系统及其方法

权利要求书

1.一种用于DICOM文件的密文域可逆信息隐藏系统，包括依次连接的发送方、嵌入方和接收方，其特征在于，所述发送方根据DICOM文件的图像数据，计算得到顺序表，并对DICOM文件进行病人信息和图像信息加密；

所述嵌入方用于对加密后的DICOM文件进行图像分块，以将加密的病人信息嵌入加密后的图像，得到嵌入加密后的DICOM文件；

所述接收方用于对嵌入加密后的DICOM文件进行解密并提取得到顺序表，以恢复图像。

2.一种应用权利要求1所述系统的密文域可逆信息隐藏方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、读取DICOM文件，以得到病人信息、图像数据和图像参数；

S2、基于图像参数和图像数据，得到图像数据中像素单元的实际存储地址和非实际存储地址；

S3、根据步骤S2的实际存储地址，对图像数据进行分块排序，得到顺序表；

S4、将步骤S2中非实际存储地址的比特替换为顺序表，得到替换后的图像数据；

S5、分别对病人信息和替换后的图像数据进行加密，得到加密DICOM文件；

S6、读取加密DICOM文件，以得到加密病人信息、加密图像数据和图像参数；

S7、基于图像参数和加密图像数据，得到加密图像数据中像素单元的实际存储地址和非实际存储地址；

S8、对加密图像数据进行分块，得到加密块，通过翻转加密块内像素单元实际存储地址的LSB，以将加密病人信息嵌入加密图像数据中，得到嵌入信息的加密DICOM文件；

S9、根据加密密钥，对嵌入信息的加密DICOM文件直接进行解密，得到直接解密DICOM文件；

S10、读取直接解密DICOM文件，以得到嵌入病人信息的加密图像数据和图像参数，并得到嵌入病人信息的加密图像数据的实际存储地址和非实际存储地址；

S11、从步骤S10中的实际存储地址提取出直接解密图像比特，从步骤S10中的非实际存储地址提取出顺序表；

S12、按照顺序表对直接解密图像进行病人信息提取，并恢复得到原始图像，用加密密钥解密病人信息；

其中，所述步骤S1～步骤S5由发送方执行，所述步骤S6～步骤S8由嵌入方执行，所述步骤S9～步骤S12由接收方执行。

3.根据权利要求2所述的一种密文域可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述图像参数中包括三个数据元素：Bit allocated、Bit stored和High bit，其中，起始位0至High bit之间为Bit stored，即为实际存储地址；High bit至Bit allocated之间为非实际存储地址。

4.根据权利要求2所述的一种密文域可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31、将图像数据分为多个大小为s×s的不重叠块H^1,1,H^1,2,…,H^m,n,…，其中，H^m,n表示得到的图像块，m,n表示图像块的行、列坐标，s为图像块的边长；

S32、分别计算各个重叠块的像素平均值和均方差；

S33、将各个重叠块的均方差值按照递增关系排序，以得到顺序表。

5.根据权利要求4所述的一种密文域可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述步骤S32中像素平均值的计算公式为：

N＝s²

其中，为像素平均值，u为像素点在图像块内的行坐标，v为像素点在图像块内的列坐标，N为像素点的数量，p_u,v为坐标为(u,v)的像素的值；

均方差的计算公式为：

其中，f_a为均方差；

所述步骤S33中顺序表具体为：

L＝{(m,n)，……}。