[发明专利]基于双二叉树扩展和公钥加密的加密域可逆信息隐藏方法

摘要

本发明公开了一种基于双二叉树扩展和公钥加密的加密域可逆信息隐藏方法，包括对原始图像进行防止像素溢出预处理，根据双二叉树层数将原始图像像素直方图两侧的像素缩小，将原始图像分成若干个2×2的第一图像块，采用同态加密公钥加密系统进行原始图像加密，利用双二叉树遍历和预测误差扩展法将秘密信息嵌入至密文图像中，依据数据隐藏密钥和解密密钥实现密文域和/或明文域中的图像恢复和信息提取。本发明基于双二叉树扩展和公钥加密的加密域可逆信息隐藏方法，在加密成本、嵌入秘密信息容量、解密后图像质量等方面做出了极大改善。

主权项

1.一种基于双二叉树扩展和公钥加密的加密域可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述方法包括：S1：采用如下公式对大小为为m×n的原始图像进行防止像素溢出预处理，根据双二叉树层数L将原始图像像素直方图两侧的像素缩小2^L单位，并记录缩小像素的位置得到二进制映射位置溢出图mapB：其中，I_s(i，j)表示原始像素I(i，j)经过防止像素溢出预处理后的图像，L是双二叉树的层数，i、j为原始图像的横坐标、纵坐标，i∈[1,m],j∈[1,n]；所述双二叉树以原始图像像素直方图中横轴为结点构成；S2：将原始图像分成若干个2×2的第一图像块，采用同态加密公钥加密系统进行原始图像加密；采用下述公式对每个第一图像块进行加密：其中，x₁、x₂、x₃和x₄分别为原始图像同一个第一图像块中的四个像素，ct₁、ct₂、ct₃和ct₄分别是x₁、x₂、x₃和x₄的密文，a₀、u、t和g是在加密算法中产生的参数；S3：将加密后的图像分成若干个2×2的第二图像块，计算每个第二图像块中的预测误差e_k，将预测误差e_k按照顺序依次排列构成预测误差序列E，并将其按照二叉树中的元素从上到下的顺序进行排序以构成排序后的预测误差序列E_sort，利用双二叉树遍历法将秘密信息嵌入至预测误差直方图中；S4：根据获取的记录缩小像素位置的溢出图mapB、双二叉树层数L、最后嵌入像素的位置final(i，j)、秘密信息长度|SM|的信息，对含有秘密信息的密文图像进行数据提取和图像恢复。