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专利号: 2020110915375
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种逐像素纹理生成式信息隐藏方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:输入长度为N的2值秘密信息比特序列B=(Bi)N,Bi∈{0,1},初始化分辨率为h2×w2的R阶空白图像 输入分辨率为h1×w1的纹理样例图 其中R,h1,w1,h2,w2均为正整数,Bi是2值秘密信息比特序列B中的第i个2值秘密比特,ki,j是空白图像K上第(i,j)位置像素,tx,y是纹理样例图T上的第(x,y)位置像素;

S2:通过聚类从T中挑选出M种颜色构成调色板序列V=(vi)M,vi是调色板序列V中的第i种颜色;

S3:生成长度为n·N的随机坐标序列C=((xn·i+k,yn·i+k))n·N,i=0,1,…,N‑1,k=0,

1,…,n‑1,其中n为正整数,n·i+k是坐标(xn·i+k,yn·i+k)的下标索引,(xn·i+k,yn·i+k)∈h2×w2 ,且 ,C中 坐标两 两不 等 ;通过V 将B 转换为 T中的 颜色 构成的 序 列并根据C=((xn·i+k,yn·i+k))n·N将V′放置到K中;

所述通过V将B转换为T中的颜色构成的序列 的具体方法为:S3‑1:由密钥k1生成包含V中m=M/2个中频像素 的索引信息并与K等大的参考图

S3‑2:记像素rx,y代表的索引信息为 按式(8)确定其中,i=0,1,…,N‑1,按式(9)确定 按式(10)确定d;

S3‑3:重复S3‑2直至C中所有坐标(xn·i+k,yn·i+k)处理完毕,按式(11)得到颜色序列V′;

S4:在K中,对 且 在T中截取以ki,j为中心的γ×γ邻域N(ki,j),其中,γ为大于0的整数,通过γ×γ邻域的块偏移像素相似性的像素纹理合成,在T中找出与ki,j最相似的像素 将 作为所述S4的具体方法为:

S4‑1:初始化λ=3,将样例图像T分为 个大小为λ×λ的小块k k

其中T 是划分的第k个λ×λ小块, 是T 上(x,y)位置的像素;

k

S4‑2:按式(12)与式(13)计算T的均值ET和方差DT,按式(14)与式(15)计算T的均值和方差 按式(16)计算 的均值S4‑3:记 若ΔD≤Δ,则令γ=λ,若ΔD>Δ,更新λ=λ+2,重复执行S4‑2至S4‑3;其中,阈值Δ>0;

S4‑4:初始化ki,j的候选像素坐标位置为 将N(ki,j)中除ki,j之外的像素记为序列 且, 不能同时为0,按式(17)初

始化最小距离dmin;

S4‑5:对于 在T中找出所有与 值相同的像素坐标位置,记为序列其中(uη,vη)是序列 中的第η个坐标位置, 为序列 中像素坐标数量, 且, 不能同时为0,对 将T

中以 为中心像素的γ×γ邻域记为 按式(18)找到和N(ki,j)最相似的γ×γ邻域

式(18)中, 是N(ki,j)和 的距离,按式(19)计算;

S4‑6:若 则更新

S4‑7:重复S4‑4至S4‑6,直至k中所有像素处理完毕,得到ki,j的最相似像素 将 赋值给ki,j;

S5:重复S4至K中所有元素ki,j且 赋值完毕,然后将K输出作为生成的含密纹理。

2.根据权利要求1所述的逐像素纹理生成式信息隐藏方法,其特征在于,所述S2的具体方法为:S2‑1:初始化聚类中心序列Tc=Φ,Φ为空集,根据用户密钥k0,从T中随机选择r=2个像素作为初始聚类中心 放入聚类中心序列Tc,聚类中心序列更新为按式(1)计算 到 的距离 记为Disttemp;

S2‑2:按式(2)计算 到 的距离,按式(3)距离最小找到tx,y所属的类别若 则将tx,y加入到 中;若

则更新r=r+1,将 放入聚类中心序列Tc中;

S2‑3:按式(4)计算聚类中心序列Tc中所有元素两两之间的距离,得到最小距离Distmin,更新Disttemp=Distmin;

S2‑4:重复S2‑2至S2‑3,直至不再出现新的聚类中心;

S2‑5:记 为 中像素的个数, 是 中第s个像素,其中, 按式(5)计算 中所有像素的均值 按式(6)寻找最优像素 然后按式(7)更新聚类中心其中

S2‑6:迭代S2‑2至S2‑5,直至聚类中心不发生变化或达到预设迭代次数,输出M0,M1,…,Mr‑1与每个类别的聚类中心S2‑7:从M0,M1,…,Mr‑1中挑选出在T中出现频率最高的前M个类别,其中,M可被4整除,将这M个类别的聚类中心作为调色板序列V=(vi)M。

3.根据权利要求1所述的逐像素纹理生成式信息隐藏方法,其特征在于,所述S3中生成长度为n·N的随机坐标序列C=((xn·i+k,yn·i+k))n·N,i=0,1,…,N‑1,k=0,1,…,n‑1,其中,(xn·i+k,yn·i+k)∈h2×w2,且,C中坐标两两不等的具体方法为:通过密钥k2生成长度为n·N的随机坐标序列C=((xn·i+k,yn·i+k))n·N,i=0,1,…,N‑1,k=0,1,…,n‑1,其中,(xn·i+k,yn·i+k)∈h2×w2,且,C中坐标两两不等。

4.一种逐像素纹理生成式信息恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:T1:输入含密纹理图像 生成长度为n·N的随机坐标序列C=((xn·i+k,yn·i+k))n·N,i=0,1,…,N‑1,k=0,1,…,n‑1,其中,(xn·i+k,yn·i+k)∈h2×w2,且,C中坐标两两不等,其中ki,j是含密纹理图像K第(i,j)位置像素,N为待提取的2值秘密比特序列的长度,n,N,h2,w2均为正整数,(xn·i+k,yn·i+k)是随机坐标序列C中第n·i+k位置的坐标;

T2:通过聚类从含密纹理图像 中挑选出M种颜色构成调色板序列V=(vi)M,其中vi是第i种颜色;

T3:根据C从 中获取颜色索引序列

所述T3的具体方法为:

对于 寻找 在V中的索引 按式(27)计算

得到颜色索引序列

T4:根据多备份与最小编码距离解码策略,从Vd中获取长度为N的2值秘密信息比特序列B=(Bi)N,Bi∈{0,1},其中Bi是2值秘密信息比特序列B中的第i个2值秘密信息比特;

所述T4的具体方法为:

T4‑1:由密钥k1生成包含V中m=M/2个中频像素 的索引信息并且与K等大的参考图

T4‑2:对于 将像素 在V中的索引记为

按式(28)计算Vd中的元素 相

对于 的参考值 对于所有的 按式(29)提取Bi,i=0,1,…,N‑1;

式(29)中,若 的累计值为0,则由rand函数随机产生的0或1作为Bi的提取值;

T4‑3:重复T4‑2,直至C中所有坐标处理完毕,按式(30)得到长度为N的秘密信息序列B:B=B0||B1||…||Bi||…||BN‑1                           (30)。

5.根据权利要求4所述的逐像素纹理生成式信息恢复方法,其特征在于,所述T2的具体方法为:T2‑1:初始化聚类中心序列Kc=Φ,Φ为空集,根据用户密钥k0从K中随机选择r=2个像素作为初始聚类中心 放入聚类中心序列Kc,聚类中心序列Kc更新为按式(20)计算 到 的距离 记为Disttemp;

T2‑2:按式(21)计算 到 的距离,按式(22)距离最小找到kx,y所属的类别若 则将kx,y加入到 中;若

则更新r=r+1,将 放入聚类中心序列Kc中;

T2‑3:按式(23)计算聚类中心序列Kc中所有元素两两之间的距离,得到最小距离Distmin,更新Disttemp=Distmin;

T2‑4:重复T2‑2至T2‑3,直至不再出现新的聚类中心;

T2‑5:记 为 中像素的个数, 是 中第s个像素,其中 按式(24)计算 中所有像素的均值 按式(25)寻找最优像素 然后按式(26)更新聚类中心 其中

T2‑6:重复执行T2‑2到T2‑5,直至聚类中心不发生变化或达到指定的迭代次数,输出M′0,M′1,…,M′r‑1与每个类别的聚类中心T2‑7:从M′0,M′1,…,M′r‑1中挑选出在K中出现频率最高的前M个类别,其中,M可被4整除,将其聚类中心作为调色板序列V=(vi)M。

6.根据权利要求4所述的逐像素纹理生成式信息恢复方法,其特征在于,所述T1的具体方法为:输入含密纹理图像 由密钥k2生成长度为n·N的随机坐标序列C=((xn·i+k,yn·i+k))n·N,i=0,1,…,N‑1,k=0,1,…,n‑1,其中,(xn·i+k,yn·i+k)∈h2×w2,且,C中坐标两两不等。

7.一种终端设备,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现权利要求1至3任一项所述逐像素纹理生成式信息隐藏方法的步骤,或者实现权利要求4至6任一项所述逐像素纹理生成式信息恢复方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至3任一项所述逐像素纹理生成式信息隐藏方法的步骤,或者实现权利要求4至6任一项所述逐像素纹理生成式信息恢复方法的步骤。