[发明专利]一种基于信息嵌入的平衡图像隐私性和可用性的加密方法

权利要求书

1.一种基于信息嵌入的平衡图像隐私性和可用性的加密方法，其特征在于，包括加密步骤和解密步骤；

所述加密步骤包括如下内容：

(1.1)信息提取：

获取输入图像参数，将图像划分成多个像素块，对每个像素块中的像素进行分组，每两个像素组成一个像素组；

将像素组中的像素分为两部分，一部分为图像的高七位part1，另一部分为图像的最低有效位part2；求出part1中元素的和s后，利用s生成域，利用rank_s函数提取part1在域中的位置信息locate；

(1.2)确定嵌入信息：

利用s计算出part1中的嵌入容量cap以及表示该part1位置所需的二进制位数exp；将part1的位置信息转化为exp位比特流bit_l后，利用密钥key₁对该比特流bit_l进行异或加密；

利用两者之差判断像素组的嵌入状态；若差值为零，则上述加密后的比特流bit_l即为嵌入信息；如果差值为1，则将域中元素的数量值转化为二进制后，分别提取加密后比特流bit_l的前cap位，用l表示，同时求出和为s的域中向量的数量zone＝zone(s)，将zone转化为exp位二进制比特流bit_z，提取出bit_z的后cap位，用z表示；若zl，则将bit_l的最后一位放置到l前方，两者组合起来即为嵌入信息，否则，l即为嵌入信息，同时，将part2中预先设定的位置中腾出一位空间，将bit_l的最后一位嵌入到该腾出空间中；

(1.3)图像加密：

把嵌入信息转化为十进制，利用函数将其嵌入到part1中，即将其转化为一个和为s的二维向量，完成对像素组的替换加密；

对像素块中所有像素组进行替换加密操作之后，利用密钥key₃对像素块中所有像素进行置乱加密；

所述解密步骤包括如下内容：

(2.1)初步解密：

对密文图像进行分块，利用密钥key₃对每个像素块进行置乱解密；

(2.2)信息提取：

对初步解密的像素块中的像素进行分组，将每个像素组分为两个部分，分别为像素组的高七位part1_dec以及像素组的最低有效位part2_dec；提取part1_dec部分的位置信息；同时，根据像素组高七位的和s求出part1_dec的嵌入容量cap以及表示part1_dec所需的二进制位数exp，求两者之差，同时将part1_dec部分的位置信息转化为exp位二进制比特流enbit_l；若差值为零，则该exp位二进制比特流即为要提取的信息；若差值为1，则从enbit_l中提取后cap位，用l_en表示，同时求出和为s的域中向量的数量zone＝zone(s)，将zone转化为exp位二进制比特流enbit_z，提取出enbit_z的后cap位，用z_en表示；若z_enl_en，则将enbit_l的第一位提取出来，放置到l_en的最后，两者组合起来即为要提取的信息；否则，从part2_dec的预先设定的位置提取出一位信息，放置到l_en的最后，两者组合起来即为要提取的信息；

(2.3)图像恢复：

利用函数恢复得到原始的part1；

对图像每个像素块中所有的像素组都进行上述操作，完成图像的解密。

2.根据权利要求1所述的基于信息嵌入的平衡图像隐私性和可用性的加密方法，其特征在于，步骤(1.3)中，还包括利用密钥key₂对像素块的最低有效位部分进行异或加密的步骤；步骤(2.1)的置乱解密完成后，还包括利用密钥key₂对像素块中的最低有效位进行异或解密的步骤。