[发明专利]一种在数字彩色图像中实现秘密信息密写及提取的方法

说明书

本发明公开了一种在数字彩色图像中实现秘密信息密写及提取的方法，其在密写秘密信息的过程中，先抽取出数字彩色图像中的多个像素点的主数据，在每个主数据中密写一个字符，在不影响其他性能的前提下，最多可在数字彩色图像中的每个像素点的主数据中密写一个字符，密写容量大；待密写图像中的像素点的R、G、B颜色值与利用本发明的密写方法密写秘密信息后的像素点的R、G、B颜色值最多只相差3或7，即利用本发明的密写方法密写秘密信息后，相对于原始数据改动很小，不可检测性高；本发明的密写方法实现秘密信息的密写，只进行了简单的加、减、求余运算，计算复杂度极低。

技术领域

本发明涉及一种数字密写技术，尤其是涉及一种在数字彩色图像中实现秘密信息密写及提取的方法。

背景技术

当前，由于通信线路很容易受到监听和恶意干扰，因此安全和隐私问题比以往任何时候都更受人们的关注。传统解决监听和干扰的方案主要是加密。秘密信息通过加密之后，对不拥有正确解密密钥的攻击者将不可读，但是，尽管加密可以使秘密信息的内容得到保护，也无法隐藏正在进行秘密通信这一事实，反而加密的秘密信息更容易引起攻击者的怀疑，进而激发攻击者进行破解的欲望。数字密写技术是利用多媒体载体自身的感知和统计冗余，将秘密信息隐藏其中，能将秘密信息被传输这一事实得到隐藏。

数字图像是最为常见的一种密写载体。目前典型的数字图像密写算法主要有空域密写算法和变换域密写算法两类。空域密写算法是通过直接用秘密信息替代数字图像中的冗余部分来实现密写的；变换域密写算法则是通过修改图像变换系数来实现密写的，其中，典型的图像变换有离散傅立叶变换、离散余弦变换和小波变换等。

数字图像的空域密写算法可以实现大容量秘密信息的隐藏，但是，由于密写操作会明显改变像素点之间的统计规律，因此不可检测性较弱；同时在受到攻击或干扰时，隐藏其中的秘密信息容易丢失，鲁棒性和抗干扰能力较弱。相对的，数字图像的变换域密写算法则可以保持较高的不可检测性，但是，所能密写的容量往往很有限，同时算法的复杂度相对较高。

由此可见，目前尽管已经出现了诸多以数字图像为载体的数字密写算法，但是，在密写容量、不可检测性、算法复杂度等方面仍有一定的提升空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在数字彩色图像中实现秘密信息密写及提取的方法，其密写容量大、不可检测性高、计算复杂度低。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种在数字彩色图像中实现秘密信息密写的方法，其特征在于包括以下步骤：

①_1、将需要隐藏字符串秘密信息的数字彩色图像定义为待密写图像，记为S_org；将字符串秘密信息记为W；其中，W的长度为n，1≤n≤N_total，N_total表示S_org中包含的像素点的总个数；

①_2、对S_org进行解码，得到S_org的编码信息和主数据；然后根据设定的规则，从S_org的主数据中抽取出n个像素点的主数据；并构建一张属性字符表，属性字符表有字符和属性值两个字段，属性字符表中有2^d+f+h个不同的字符、有2^d+f+h组不同的属性值组，属性字符表中的每个字符对应一组唯一的属性值组，由属性字符表中的所有字符构成的集合包含了W中的所有字符，属性字符表中的任意一组属性值组包含了x、y、z三个属性值；其中，指数d、f、h的取值为2或3，d、f、h的取值与x、y、z三个属性值一一对应，x∈[0,2^d-1]，y∈[0,2^f-1]，z∈[0,2^h-1]；

①_3、对从S_org的主数据中抽取出的每个像素点的主数据进行秘密信息密写，具体过程为：