[发明专利]一种图像自适应隐秘信息的提取方法

权利要求书

1.一种图像自适应隐秘信息的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S201：读取载密图像集，对载密图像I₁,I₂,...,I_t分别进行解码，得到每幅载密图像量化取整后DCT系数D的8×8分块D_k＝{D_k(i),i＝1,2,...,64}，其中，k＝1,2,...,B，B为图像8×8分块的总块数，D_k(i)表示第k个量化DCT分块中第i个系数，对于每个DCT系数矩阵按照从上到下从左到右的顺序得到载密序列其中n为载密序列的长度，t为载密序列重复发送的次数；

步骤S202：提取载密图像的CCJRM特征，利用“Fridrich,J.,Quantitativesteganalysis using rich models.Proceedings of SPIE-The International Societyfor Optical Engineering,2013.”提出的嵌入比率估计算法估计载密图像的嵌入比率并根据估计算法的平均估计误差δ，给出嵌入比率α可能的取值范围利用估计所得的载密图像嵌入比率，计算嵌入信息长度m＝α×n；

步骤S203：根据嵌入比率估计算法的平均估计误差，利用STCs编码算法计算嵌入信息长度为m、载体图像分别为I₁,I₂,...,I_t时每层位平面的嵌入信息长度，并构建位平面信息长度表；

步骤S204：对每幅载密图像，从位平面信息长度表中读取相应的位平面嵌入信息长度m′_i,i＝1,2,...,t，计算校验矩阵中子矩阵的排列顺序；定义STCs编码子校验矩阵的排列顺序为matrices(i,j)i＝1,2,...,t,j＝1,2,...,m；其中，matrices(i,j)＝0表示第i幅载密图像在进行STCs编码时第j块选取的子矩阵为第一个子矩阵，matrices(i,j)＝1表示第i幅载密图像在进行STCs编码时第j块选取的子矩阵为第二个子矩阵；

步骤S205：对STCs译码过程进行恒等变形，恒等变形后的STCs译码方程如公式(1)所示：

Y_ih_i＝M′_i (1)

其中，Y_i为m′_i行(w₁+w₂)×h列的矩阵，由载密序列中的元素构成，h_i为(w₁+w₂)×h维的列向量，由子校验矩阵中的元素构成，M′_i为相应位平面的嵌入信息，第i幅载密图像进行恒等变形后的载密矩阵如式(2)所示：

其中,

步骤S206：利用高斯消元法寻找初等矩阵的乘积P_i，使满足P_iY_i,i＝1,2,...,t为上三角矩阵，记由该上三角矩阵前h(w₁+w₂)行构成的矩阵为U_i，则有

其中，U_i为h(w₁+w₂)×h(w₁+w₂)的方阵；由式(1)和式(3)可知，

记P_i的后m-h(w₁+w₂)行为Q_i，则有

Q_iM′_i＝0,i＝1,2,...,t (5)

得到关于嵌入信息的齐次线性方程组；

步骤S207：利用式(5)求解前h(w₁+w₂)+100×Δ比特嵌入信息，其中h为子矩阵的高，w₁，w₂分别为两个子矩阵的宽，Δ为调节参数，Δ的初始取值为0.5，之后每当循环到步骤S207时变为之前的2倍；判断是否有解，若是，转至S208；若否，则转至步骤S211；

步骤S208：判断h(w₁+w₂)+100×Δ是否小于相应位平面嵌入信息长度m′_i，若是，转至S209；若否，转至S211；

步骤S209：判断步骤S207求解得到的前h(w₁+w₂)+100×Δ比特嵌入信息是否唯一，若是，转至S210；若否，转至S207；

步骤S210：利用该h(w₁+w₂)+100×Δ比特明文信息计算STCs编码参数，根据STCs编码参数及载密序列求解完整的嵌入信息，判断是否存在非零解，若是，则计算子校验矩阵，并返回嵌入信息及编码参数；若否，则转至步骤S211；

步骤S211：判断位平面信息长度表是否穷举完毕，若是，则信息提取失败；若否，则转至步骤S204。