[发明专利]基于多参量变化规范类正交矩阵的信息隐藏与提取方法

摘要

本发明公开了一种基于多参量变化规范类正交矩阵的信息隐藏及提取方法。参量数据包括参数N、ρ、初始化的种子码组序列和RHP位置序列集合，每组参量数据就是一个密钥。按用户时空信息编码来动态分配密钥，参量数据单元类似于一个密钥模块，接收方只要有相同的密钥，可实现秘密信息的恢复。参量数据控制NS矩阵生成，首先由参数N生成完备的种子码组，根据初始化种子码组序号输出初始化种子码组，输出初始化筛选码组；其次，筛选器依据参数ρ筛选出新的筛选码组、新的种子码组；最后，循环结束时所有种子码组构成规范类正交矩阵。隐秘数据经过规范类正交矩阵编码后，具备线性性质，修正相关检测后的判决输入数据，即可实现隐秘数据的全盲提取。

主权项

1.基于多参量变化规范类正交矩阵的信息隐藏与提取方法，其步骤如下：(1)按用户时空信息编码来动态分配密钥：步骤11：先将用户按乡级行政区，即空间信息划分，需m位编码；步骤12：再将用户按分钟，即时间信息划分，需q位编码；步骤13：然后将用户按时空信息进行区分，对时空数据编码需m+q位；(2)将每组参量数据作为一个密钥，所述参量数据包括码组长度参数N、互相关系数参数ρ、初始化的种子码组序列和实际隐藏点的位置序列集合，其中A为两码组中对应码元相同的个数，D为两码组中对应码元不相同的个数，p＝-(N-2)：2：(N-2)；(3)筛选规范类正交矩阵：步骤31：输入码组长度参数N，输入互相关系数参数ρ；步骤32：完备矩阵单元首先由参数N生成完备码组；步骤33：根据初始化种子码组序号输出初始化种子码组；步骤34：输出初始化筛选码组；步骤35：筛选器依据参数ρ筛选出新的筛选码组和新的种子码组；步骤36：循环步骤33到35直至结束筛选，L个种子码组组成规范类正交矩阵K，K满足下式：(4)隐藏规范类正交矩阵K的秘密信息：步骤41：选取实际隐藏点的时域数据块进行分块DCT变换；步骤42：在实际隐藏点中加性地嵌入经类正交编码后的秘密信息，其嵌入过程为Y＝X+GοM·K，其中，实际隐藏点的载体数据为X＝(x₁，x₂，…，x_N)，隐秘信息M＝(b₁，b₂，…，b_L)，b_i∈{-1，1}，含密载体数据Y＝(y₁，y₂，…，y_N)，嵌入强度G＝(g₁，g₂，…，g_N)，符号ο表示Schur乘积，·表示矩阵乘积；步骤43：经分块DCT反变换到时域数据传输出去；(5)步骤(4)的数据通过信道传输到接收端，接收端根据接收到的信号进行隐秘信息的提取：步骤51：首先选取接收数据Z实际隐藏点的时域数据块进行分块DCT变换；步骤52：利用相关检测法，接收端获得判决输入数据：r＝Z·K^T＝X·K^T+GοM·K·K^T+E·K^T其中，信号经过信道时受到干扰或攻击为E＝(e₁，e₂，…，e_N)，接收端得到的数据为Z＝Y+E，相关检测矩阵K^T，r＝(r₁，r₂，…，r_L)为判决输入数据，其中各个判决输入数据r_i为：ri=Σl=1N(xl+nl)kil+Σl=1N(Σj=1Lgibikji)kil=Σl=1Nxlkil+Σl=1Nnlkil+Σl=1N(Σj=1Lgibikji)kil,]]>式中，第1项为载体信息分量，第2项为噪声干扰分量，第3项为隐秘数据分量；步骤53：修正上述判决输入数据为：Ri=ri-ρ[(L-1)ρ+1]Σj=1Lrj;]]>步骤54：接收端根据修正的判决输入数据对秘密消息进行判决，若R_i＞R₀则判为“1”，若R_i＜R₀则判为“0”，R₀为判决门限，最后输出提取的秘密信息。