[发明专利]一种基于复杂度的EMD(n,m,δ)自适应图像密写方法

摘要

本发明提供一种基于复杂度的EMD(n,m,δ)自适应图像密写方法。首先依据载体PSNR和SSIM和控制阈值参数来确定δ最大值，再根据载体分块块强度、块对比度、块位置、块边缘和块纹理计算块复杂度并确定分块的调整量。最后组织载体嵌密信息表并依据EMD(n,m,δ)按复杂度由高到低自适应地嵌入2值秘密比特。为提高安全性，引入载体分块哈希值和用户密钥，动态生成分块嵌密参数n和m并置乱嵌密调整表。同现有方法相比，所提方法在保持较高视觉质量和结构相似性的同时将秘密信息嵌入最大化，嵌入过程与用户密钥和载体分块哈希值紧密绑定，且由复杂度从高到低嵌入使得含密载体具有较高视觉质量且增强了安全性。

主权项

1.一种基于复杂度的EMD(n,m,δ)自适应图像密写方法，其特征在于，包括以下步骤：第1步：输入分辨率为M×N的p阶灰度载体图像C＝(ci,j)M×N,ci,j∈{0,1,…,2p‑1}，输入Prepsnr＞0，PreSSIM∈(0,1]，其中，Prepsnr为峰值信噪比PSNR控制阈值参数，PreSSIM为结构化相似度SSIM控制阈值参数，由Prepsnr和PreSSIM确定C＝(ci,j)M×N的最大调整量δ，且δ≥0，初始化与C分辨率相等的嵌密掩体CE＝C；第2步：将C＝(c_i,j)_M×N划分为H×W的矩阵小块计算块C_x,y的局部复杂度cp_x,y，然后由cp_x,y和最大调整量δ确定C_x,y的最大调整量δ_x,y，其中x＝0,1,…,P‑1,y＝0,1,…,Q‑1；第3步：将四元组(x,y,cpx,y,δx,y),x＝0,1,…,P‑1,y＝0,1,…,Q‑1按cpx,y由大到小的顺序进行排列，并作为载体嵌密信息表CI，记nmax＞0为预先设定的正整数n的最大值，记秘密信息是长度为l的2值比特位串B＝(bi)l,bi∈{0,1}，BL为剩余2值比特位串，初始化BL＝B，置计数变量w＝0；第4步：取CI中的第w个四元组(x,y,cpx,y,δx,y)，由Cx,y对应的哈希值和用户密钥随机生成整数0＜m≤n≤nmax；第5步：由n,m,δx,y生成嵌密调整表T并通过Cx,y对应的哈希值和用户密钥将T置乱为T′，其中，T′中的行对应的是n个元素改变小于等于m个元素,且每个未溢出元素调整范围属于[‑δx,y,δx,y]，而T′中每一行的行号则对应为要嵌入的秘密信息；第6步：将Cx,y转换为1维元素序列S＝(si)H·W，记载体剩余元素序列和嵌密元素序列分别为SL和SE，初始化SL＝S，SE＝Φ；第7步：记S_L的长度为l_S，B_L的长度为l_B，根据l_S和l_B的关系，从S_L中截取2值比特位串S_C，从B_L中截取2值比特位串B_C，利用B_C从T′中选取对应的行将S_C调整为S′_C，然后将S′_C添加至S_E中形成将S_E扫描为H×W维矩阵小块将放置在C^E块坐标位置为(x,y)的小块位置上，置w＝w+1，执行第4步，直至l_B＝0；第8步：将嵌密掩体CE输出。