[发明专利]基于湿纸编码的像素值差（PVD）密写方法

权利要求书

1.一种基于湿纸编码的像素值差(PVD)密写方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1、用光栅扫描的方法将载体图像划分为含四像素的图像块，相邻的像素记为p_i，j，p_i，j+1，p_i+1，j+1和p_i+1，j；位置为(i，j)的像素是p_i，j，i和j分别为此像素所在的行数和列数，p_i，j+1，p_i+1，j+1和p_i+1，j分别为p_i，j的水平向右，垂直向下和斜对角方向的像素；

步骤2、针对每个小块，按照下面步骤：

(a)四像素小块中的像素重新命名为p1，p2，p3和p4，与其相应的灰度值分别为g1，g2，g3和g4；求出其中最小的像素值，记为g0，g0对应的像素记为p0；

(b)构造四个两像素小块，分别记为group1，group2，group3，group4，其对应的像素值分别记为(g0，g1)，(g0，g2)，(g0，g3)，(g0，g4)；

(c)将0到255的差值范围划分为连续的区间，区间划分时的区间宽度是以2为底数的指数函数；

(d)计算步骤2(b)中每个两像素小块像素值差值d_j，j＝1，2，3，4，找出其所落入如步骤2(c)所述区间的指数k_i；

步骤3、确定随机传输矩阵D，湿纸密写中的矩阵D′由发送方和接收方共享的随机数字发生器种子生成传输矩阵的具体元素，密写中需要传输的只是消息分组长度，即D′的行数；

步骤4、为符合人眼视觉特性，在像素值差值小或差值为0的区域嵌入少量或不嵌入秘密信息，将差值0确定为阈值，把步骤2(d)所计算的差值大于阈值的区域作为“干燥区域”；

步骤5、在“干燥区域”内的差值由新差值取代，新差值由秘密信息的大小和差值所在的区间决定，其他的保持原值，完成密写；

步骤6、从新差值中按照湿纸密写原理提取秘密信息。

2.根据权利要求1所述的基于湿纸编码的像素灰度值差(PVD)密写方法，其特征在于步骤2(b)每两像素小块的像素值差值d_j按如下公式计算，其中j＝1，2，3，4

d_j＝g_j-g₀

g_j是group(j)中与最小像素值g0相区别的像素值。

3.根据权利要求1所述的基于湿纸编码的像素值差(PVD)密写方法，其特征在于所述步骤3确定随机传输矩阵D，假设载体图像长度为m×n，秘密信息看成比特流，其长度为h，要将秘密信息嵌入载体图像差值中，最多可以嵌入mn长度的秘密信息，需要大小为h×mn的矩阵D。

4.根据权利要求1所述的基于湿纸编码的像素灰度值差(PVD)密写方法，其特征在于所述步骤4确定干燥区域，PVD密写法是一种基于人眼视觉系统的方法，其在像素值差值嵌入秘密信息，差值大，可嵌入的秘密信息位数多，差值小可嵌入少量或不嵌入秘密信息，敏感区域是人眼视觉特性中的频率敏感性、亮度敏感性、对比度掩盖性、边缘特性、纹理遮掩特性综合确定的区域，为符合人眼视觉特性，在视觉不敏感的区域，即像素值差值小或差值为0的区域嵌入少量或不嵌入秘密信息；将差值0确定为阈值，我们选择在视觉较敏感的区域，即大于阈值的区域，不嵌入秘密信息，则像素值差值大于0的区域即为嵌入秘密信息的“干燥区域”。

5.根据权利要求1所述的基于湿纸编码的像素灰度值差(PVD)密写方法，其特征在于所述步骤2(c)中将0到255的差值范围划分为连续的区间，将0到255划分成连续的区间，记为R_i，i＝1，2，3…，r，r是被划分的区间个数，这些区间被标记为1到r；R_i的上下边界值分别记为l_i和u_i，其宽度为(u_i-l_i+1)；区间划分有很多种方法，只要满足区间宽度是以2为底数，自变量为自然数的指数函数，本发明中根据人眼视觉系统特性将其划分为1-8-8-16-32-64-64-32-16-8-4-2-1。