1.一种大容量的JPEG图像比特流加密域可逆数据隐藏方法，包括如下步骤：A、JPEG比特流加密

A1、交流系数置乱

A1.1、比特流数据读取：

用户读取大小为H×W的JPEG格式的图像X，获得图像X的原始比特流J，J＝{SOI，JH，ECS1，ECS2，...，ECSn，...，ECSN，EOI}，其中：SOI为图像开始标记符，JH为JPEG头文件，EOI为图像结束标记符；

ECSn为图像中的第n个图像块熵编码，N为图像块熵编码的个数，ECSn＝{DCC，ACC，ACC，...，ACC，...ACC，EOB}；DCC是第n个图像块熵编码的直流系数熵编码，ACC是ECSn中第i个交流系数熵编码，EOB是图像块熵编码结束标记符，I为交流系数熵编码的个数；

A1.2、交流系数解码：

对原始比特流J中的第n个图像块熵编码ECSn中所有的交流系数熵编码ACC，根据JPEG解码标准进行熵解码，得到第n个图像块熵编码ECSn的交流系数Cn，Cn＝{ACn，1，ACn，2，...，ACn，t，...，ACn，63}，其中ACn，t为第n个图像块熵编码ECSn的交流系数Cn中的第t个交流系数，t＝1，2，...，63；

A1.3、交流系数分组：

找出第n个图像块熵编码ECSn的交流系数Cn中最后一个非零交流系数，记为ACn，T，其序号为T；用户对第n个图像块熵编码ECSn的交流系数Cn中的前T个交流系数ACn，t依次进行分组：如果交流系数ACn，t连续为0，则将这些交流系数ACn，t构成一个分组 否则，一个交流系数ACn，t独立构成一个分组 然后，将这些分组 依次拼接，得到第n个图像块熵编码ECSn的系数分组序列Bn， 其中r为第n个图像块熵编码ECSn的交流系数分组 的序号，Rn为第n个图像块熵编码ECSn的交流系数分组 的个数；

A1.4、交流系数分组序列置乱：

在第n个图像块熵编码ECSn的交流系数分组序列Bn中，对前Rn-1个交流系数分序列进行分类，如果交流系数分组 中的交流系数全为0，记为交流系数为零的分组 否则，记为交流系数非零的分组将所有的交流系数非零的分组 依次拼接，得到交流系数非零的分组序列其中r’为交流系数非零的分组 的序号，

r1为交流系数非零的分组 的个数；

然后，根据加密密钥K1对交流系数非零的分组序列Bn，1进行伪随机置乱生成置乱交流系数非零的分组序列

将所有的交流系数为零的分组 依次拼接，得到交流系数为零的分组序列其中r”为交流系数为零的分组 的序号，

r0为交流系数为零的分组 的个数；r0+r1＝Rn-1；r0≤r1；

然后，根据加密密钥K1对交流系数为零的分组序列Bn，0进行伪随机置乱生成置乱交流系数为零的分组序列

将置乱交流系数为零的分组序列 中的置乱交流系数为零的分组 与置乱交流系数非零的分组序列 中前r0个置乱交流系数非零的分组 依次交替拼接，再与置乱交流系数非零的分组序列 中后r1-r0个置乱交流系数非零的分组 和系数分组序列Bn中最后一个系数分组 依次拼接，得到生成置乱交流系数分组序列其中r”’为置乱交流系数分组 的序号；

A1.5、置乱交流系数生成：

最后，用户将置乱交流系数分组序列 中所有的交流系数与63-T个0，依次拼接，生成伪随机置乱系数 并通过下式得到置乱交流系数C′n；

A2、系数置乱比特流生成：

对置乱交流系数C ′n进行熵编码，得到置乱交流系数熵编码并将第n个图像块熵编码ECSn中直流系数的熵

编码DCC 与置乱交流系数熵编码 拼接，组成第n个系数置乱熵编码ECS′n，将图像开始标记符SOI，JPEG头文件JH，所有的系数置乱熵编码ECS′n以及图像结束标记符EOI依次拼接，得到系数置乱比特流J′，J′＝{SOI，JH，ECS′1，ECS′2，...，ECS′N，EOI}；

A3、系数置乱熵编码异或加密：

在系数置乱比特流J′的第n个系数置乱熵编码ECS′n中，ECS′n＝{DCC，ACC，，ACC，，...ACC′，EOB}，直流系数置乱的熵编码DCC，DCC＝[DCH，DCA]由直流系数置乱霍夫曼编码DCH和直流系数置乱扩展位DCA组成；交流系数置乱熵编码ACC′，ACC′＝[ACH′，ACA′]，由交流系数置乱霍夫曼编码ACH和交流系数置乱扩展位ACA组成，i＝1，2，...，I；

第n个系数置乱熵编码ECS′n中，提取直流系数置乱熵编码DCC的扩展位DCA和所有交流系数置乱熵编码ACC′的扩展位ACA′，组成第n个块扩展位Ln，Ln＝{DCA，ACA ′ ′′ ，ACA ，...，ACA }；

然后，将所有的块扩展位Ln依次拼接得到比特流扩展位L，L＝{L1，L2，...，Ln，...LN}；用户使用加密密钥K1对比特流扩展位L按位异或加密，生成比特流扩展位密文L′，L′＝{L′1，L′2，...，L′n，...，L′N}；

A4、比特流密文生成：

将第n个系数置乱熵编码ECS′n中的直流系数置乱霍夫曼编码DCH和第n个块扩展位密文L′n，L′n＝{DCA′，ACA″，ACA"，...，ACA″，...ACA"}中的直流系数置乱扩展位密文DCA′进行拼接，得到第n个系数置乱熵编码ECS′n中直流系数熵编码密文DCC′，DCC′＝[DCH，DCA′]；

然后，将系数置乱熵编码ECS′n中的交流系数的霍夫曼编码ACH 和块扩展位密文L′n中第i个交流系数的扩展位密文ACA"进行依次重组，得到系数置乱熵编码ECS′n中第i个交流系数熵编码密文ACC″，ACC"＝[ACH，ACA″]，i＝1，2，...，I；

最后，将第n个系数置乱熵编码ECS′n中直流系数熵编码密文DCC′和I个交流系数熵编

码密文ACC″ 依次拼接，得到第n个图像块熵编码密文ECS″n，ECS″n＝{DCC′ ，ACC″ ，ACC″，...ACC″，EOB}；所有的图像块熵编码密文ECS″n依次拼接组成熵编码密文序列E″，E″＝{ECS″1，ECS″2，...，ECS″N}；

将图像开始标记代码SOI，JPEG头文件JH，熵编码密文序列E″以及图像结束标记代码EOI依次拼接，得到比特流密文J″，J″＝{SOI，JH，ECS″1，ECS″2，...，ECS″N，EOI}；

A5、图像块熵编码密文置乱：

在比特流密文J″中，用户根据加密密钥K1对熵编码密文序列E″中的图像块熵编码密文EC S ″n 进行 伪 随 机置 乱 得 到初 始 块 置乱 熵 编 码密 文 序 列E * ，并将图像开始标记符SOI，JPEG头文件JH，块置乱熵编码密文序列E*以及图像结束标记符EOI依次拼接，得到初始块置乱比特流J*，A6、块置乱比特流生成：

在初始块置乱比特流J*中，将第n个初始块置乱熵编码数据中的直流系数熵编码DCC*进行熵

解码，得到第n个初始块置乱熵编码数据 的直流系数Dn；

将所有初始块置乱熵编码数据 的直流系数Dn依次拼接，得到初始块置乱比特流J*的直流系数序列D，D＝{D1，D2，...，Dn，...DN}；然后，对直流系数序列D进行差分脉冲调制编码，得到差分脉冲调制编码直流系数序列Dc，然后，将差分脉冲调制编码序列Dc中的直流系数 进行熵编码，得到初始块置乱直流系数熵编码 并替换初始块置乱熵编码数据 中的直流系数熵编码DCC*，得到块置乱熵编码 所有的块置

乱熵编码 依次拼接组成块置乱熵编码序列E1，最后，将图像开始标记代码SOI，JPEG头文件JH，块置乱熵编码序列E1以及图像结束标记代码EOI依次拼接，得到块置乱比特流J1， 并上传到云端；

B、信息隐藏

在上传到云端的块置乱比特流J1中，云端根据直方图平移方法，将额外信息U分段在块置乱熵编码 中的交流系数 中，从前至后依次进行信息隐藏；分段隐藏额外信息后的块置乱熵编码 记为携密图像块熵编码

最后，将图像开始标记代码SOI，JPEG头文件JH，所有的携密图像块熵编码 以及图像结束标记代码EOI依次拼接，得到携密比特流Jm，C、信息提取

在携密比特流Jm中，云端根据进行B步骤中的直方图平移方法的逆操作，提取出额外信息U，对携密比特流Jm中的交流系数进行恢复，得到置乱比特流J1；最后，云端将置乱比特流J1发送给接收者；

D、JPEG比特流解密

D1、初始块置乱比特流恢复：

接收者首先在块置乱比特流J1中提取第n个块置乱熵编码 中的直流系数熵编码并进行熵解码，得到第n个块置乱熵编码数据 的直流系数然后，将所有的块置乱熵编码 的直流系数 进行拼接，得到块置乱比特流J1的差分脉冲调制编码直流系数序列Dc；

对差分脉冲调制编码直流系数序列Dc进行差分脉冲调制解码，得到初始块置乱比特流J*的直流系数序列D，D＝{D1，D2，...，Dn，...DN}；将第n个初始块置乱熵编码数据 的直流系数Dn进行熵编码，得到第n个初始块置乱熵编码数据 的直流系数熵编码DCC*，并替换块置乱熵编码数据 中的直流系数熵编码 得到初始块置乱熵编码数据将所有的初始块置乱熵编码数据 进行拼接，得到初始块置乱熵编码密文序列E*，

最后，将图像开始标记符SOI，JPEG头文件JH，初始块置乱熵编码密文序列E*以及图像结*

束标记符EOI依次拼接，得到初始块置乱比特流J；

D2、置乱恢复比特流密文：

接收者根据加密密钥K1对初始块置乱比特流J*中初始熵编码密文序列E*，进行置乱恢复，得到图像块熵编码密文序列E″，E″＝{ECS″1，ECS″2，...，ECS″N}；

并将图像开始标记符SOI，JPEG头文件JH，图像块熵编码密文序列E″以及图像结束标记符EOI依次拼接，恢复得到比特流密文J″，J″＝{SOI，JH，ECS″1，ECS″2，...，ECS″N，EOI}；

D3、图像块熵编码密文异或解密：

在第n个图像块熵编码密文ECS"n中，将其中的直流系数的扩展位DCA′和交流系数的

扩展位ACA" ，组成第n个图像块熵编码密文ECS"n的块扩展位密文L′n；然后，将比特流密文J″中的所有块扩展位密文L′n依次拼接，得到比特流扩展位密文L′，L′＝{L′1，L′2，...，L′N}；

接收者使用加密密钥K1对比特流扩展位密文L′按位异或解密，得到比特流扩展位L；

D4、系数置乱比特流恢复：

将第n个图像块熵编码密文ECS"n的直流系数的霍夫曼编码DCH和块扩展位Ln中直流系数的扩展位DCA进行重组，得到第n个图像块熵编码ECS′n中直流系数的熵编码DCC，DCC＝[DCH，DCA]；

然后，将第n个图像块熵编码密文ECS"n的交流系数的霍夫曼编码ACH和块扩展位Ln中交流系数的扩展位ACA′进行重组，得到第n个图像块熵编码ECS′n中第i个交流系数的熵编码ACC′，ACC′＝[ACH，ACA′]，i＝1，2，...，I；最后将直流系数的熵编码 DCC 和I个交流系数的熵编码ACC′ 依次拼接，得到图像块熵编码ECS′n；

最后，将图像开始标记代码SOI，JPEG头文件JH，所有的图像块熵编码ECS′n以及图像结束标记代码EOI依次拼接，得到系数置乱比特流J′，J′＝{SOI，JH，ECS′1，ECS′2，...，ECS′N，EOI}；

D5、交流系数置乱恢复：

将系数置乱比特流J′，J′＝{SOI，JH，ECS′1，ECS′2，...，ECS′N，EOI}替换为原始比特流J，J＝{SOI，JH，ECS1，ECS2，...，ECSn，...，ECSN，EOI}，将替换后的原始比特流J进行A1.2步骤至A1.5步骤的操作得到第n个置乱交流系数C′n，最后，将第n个置乱交流系数C′n替换为第n个图像块熵编码ECSn的交流系数Cn；

D6、原始比特流恢复：

将D5步骤得到的第n个图像块熵编码ECSn的交流系数Cn进行霍夫曼编码，得到第n个图像块熵编码ECSn中交流系数的原始编码 并与第n个图像块熵编码ECSn中直流系数的熵编码DCC组成原始图像块熵编码ECSn；

将图像开始标记符SOI，JPEG头文件JH，所有的原始图像块熵编码ECSn以及图像结束标记符EOI依次拼接，得到原始比特流J，J＝{SOI，JH，ECS1，ECS2，...，ECSN，EOI}。