[发明专利]基于重构矩阵的高载荷图像隐写方法

权利要求书

1.一种基于重构矩阵的高载荷图像隐写方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、对密钥k₁所对应的原始数独拼图进行扩展，构建重构矩阵M；

S2、利用希尔伯特曲线将h×w大小的载体图像I扫描成一维像素的重排列后，将其划分成不重叠的像素对；

S3、将二进制的原始秘密信息比特流B＝(b₁,b₂,…,b_n)₂转换成九进制的秘密信息序列D＝(d₁,d₂,…,d_h×w)₉；

S4、根据所确定的像素修正规则，将每两位九进制秘密信息隐藏到载体图像对应的像素对中，得到含密的伪装图像I′；

重构矩阵M的构建方法具体包括如下步骤：

S11、查找密钥k₁对应的9*9原始数独拼图，基于密钥k₂确定各标记位的扩展编码规则，其中，{k₁,k₂}为通信双方事先共享相同的密钥序列；

S12、以Zig-zag扫描原始数独拼图，并将其内的每个元素重新排列成一维的标记位序列；

S13、根据所确定的扩展编码规则将各标记位扩展成3*3的子单元Unit，标记位位于子单元Unit的左下角；

S14、将各扩展所得的子单元Unit按顺序拼成27*27的扩展数独拼图；

S15、将扩展数独拼图中的所有标记位数值减1后形成九进制的数独网格Grid；

S16、将数独网格Grid进行无重叠的平铺，获取256*256大小的重构矩阵M；

像素修正规则具体如下：

(1)确定重构矩阵M内的每个坐标点M(p′_i,p′_i+1)所属的3*3子单元Unit，用UN(x,y)表示，UN(x,y)的定义如下：

其中且运算符号代表下取整操作；

(2)将子单元Unit左下角元素作为代表元素代表其值，代表元素的值用S(x,y)表示，且S(x,y)＝M(3x,3y)，所有子单元UN(x,y)中代表元素位置S(x,y)重新组成一个85*85的子矩阵S，子矩阵S内的坐标点值满足：

两位九进制秘密信息隐藏方法具体包括如下步骤：

S41、顺序检索出两位待嵌入的九进制秘密数据(d_j,d_j+1)和载体图像I中所对应的像素对(p_i,p_i+1)，并将原始像素对(p_i,p_i+1)定位到重构矩阵M上的坐标点M(p′_i，p′_i+1)；

S42、确定M(p′_i,p′_i+1)所属的3*3子单元UN(x,y)及其在子矩阵S中所对应的代表元素值S(x,y)；

S43、读取第一位秘密数字d_j，检测d_j是否等于其对应的S(x,y)，若检测结果为否，则在子矩阵S的四个候选元素集CE_h(x,y)，CE_v(x,y)，CE_b(x,y)和CE_e(x,y)中搜索出满足如下条件的候选元素：

S(x_h,y_h)＝S(x_v,y_v)＝S(x_b,y_b)＝S(x_e,y_e)＝d_j

其中，S(x_h,y_h)∈CE_h(x,y)，S(x_v,y_v)∈CE_v(x,y)，S(x_b,y_b)∈CE_b(x,y)，S(x_e,y_e)∈CE_e(x,y)；

S44、读取第二位秘密数字d_j+1在候选元素S(x_h,y_h)、S(x_v,y_v)、S(x_b,y_b)及S(x_e,y_e)在重构矩阵M上所对应的3*3子单元UN(x_h,y_h)、UN(x_v,y_v)、UN(x_b,y_b)、UN(x_e,y_e)中查找满足如下条件的坐标点：

M(x′_h,y′_h)＝M(x′_v,y′_v)＝M(x′_b,y′_b)＝M(x′_e,y′_e)＝d_j+1；

其中，M(x′_h,y′_h)∈UN(x_h,y_h)，M(x′_v,y′_v)∈UN(x_v,y_v)，M(x′_b,y′_b)∈UN(x_b,y_b)，M(x′_e,y′_e)∈UN(x_e,y_e)；

S45、计算M(x′_h，y′_h)、M(x′_v,y′_v)、M(x′_b,y′_b)、M(x′_e,y′_e)距M(p′_i,p′_i+1)的欧几里得距离，将欧几里得距离最小的位置点作为对应像素对的修正位置。