CN110956568B - 一种半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法,包括:将一幅半色调图像作为原始图像X,通过特殊秘密分享方式生成隐藏秘密信息S的N幅分享图像。首先通过多个多项式生成可用的分享数据集,包括两类:正常分享数据集D1和隐藏信息使用的分享数据集D2;原始图像X的分享过程分为上半部分和下半部分,针对原始图像X的上半部分,从正常分享数据集D1中选择数据生成N幅分享图像的上半部分;针对原始图像X的下半部分,要从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择数据,生成N幅分享图像的下半部分,并且通过控制上半部分和下半部分对应数据的相对关系隐藏秘密信息S。对生成的隐藏秘密信息的N幅分享图像,既可任选K幅分享图像提取原始图像X;也可针对一幅分享图像,根据上半部分和下半部分对应数据中1的数目的奇偶关系提取秘密信息S。原始图像X的提取过程和秘密信息S的提取过程彼此独立。
Description
技术领域
本申请涉及图像信息隐藏技术领域,尤其涉及一种基于半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法。
背景技术
半色调图像是一种特殊的图像载体,仅通过黑白两个颜色值来表示一幅图像。半色调图像从概念上可作为一种二值图像,但是这里的二值图像与图像分割后的二值图像不同,图像分割得到的二值图像,是为突出前景和背景的差别;而半色调图像,虽然只有二值,但目标是尽量无失真呈现原始图像。
如果采用灰度图像作为原始图像,数据量过大,通常采用原图分割后的二值图像作为原始图像,但是这种分割后图像可以反映的视觉信息较少。将原图生成半色调图像,用该半色调图像作为原始图像,即能呈现更多视觉信息,又能保证原始图像为二值图像,数据量较小。
采用图像分享的方式是实现图像加密的重要方式,在安全性和方便性方面具有明显优势。即将半色调图像作为原始图像,通过图像分享生成N幅二值分享图像,从N幅分享图像中任意选择K幅,则可提取出原始图像。
但这些分享图像均为无意义的二值图像,虽然不会暴露原始信息,但是在分享图像的管理上存在困难。希望在每幅分享图像中,能够隐藏秘密信息,例如:图像信息、版权信息等信息,并且秘密信息的隐藏不影响原始图像分享和提取的过程。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提出一种半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法,来解决现有技术中半色调图像的分享图像中不能隐藏秘密信息,无意义分享图像管理困难,而且分享图像的图像信息和版权信息无法体现的技术难题。
基于上述目的,本申请提出了一种半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法,包括:
将一幅半色调图像作为原始图像X,通过半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法生成隐藏秘密信息S的N幅分享图像,记为Y1-YN;这N幅分享图像既保持分享图像的功能,同时每幅分享图像中通过上半部分和下半部分数据的相对关系隐藏秘密信息S。
所述半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法,包括:
首先通过多个多项式生成可用的分享数据集,包括两类:正常分享数据集D1和隐藏信息使用的分享数据集D2;
原始图像X的分享过程分为上半部分和下半部分,针对原始图像X的上半部分,从正常分享数据集D1中选择数据生成N幅分享图像的上半部分;
针对原始图像X的下半部分,要从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择数据,生成N幅分享图像的下半部分,并且根据下半部分的分享过程控制规则,通过控制上半部分和下半部分对应数据的相对关系隐藏秘密信息S。
所述下半部分的分享过程控制规则:如果上半部分和下半部分对应数据1的数目同为奇数或偶数,则表示隐藏信息1;如果上半部分和下半部分对应数据1的数目分别为奇数和偶数,则表示隐藏信息0。
所述下半部分的分享过程中,首先计算上半部分对应数据中1的数目的奇偶,然后根据待隐藏的数据是1还是0,从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择奇数类数据或偶数类数据构成分享图像的下半部分。
所述N幅分享图像既保持分享图像的功能,同时每幅分享图像中通过上半部分和下半部分数据的相对关系隐藏秘密信息S,包括:
针对生成的隐藏秘密信息的N幅分享图像,既可任选K幅分享图像提取原始图像X;而且可针对一幅分享图像根据上下两部分对应数据中1的数目的奇偶关系提取秘密信息S。原始图像X的提取过程和秘密信息S的提取过程彼此独立。
在一些实施案例中,所述通过多个多项式生成可用的分享数据集,并分为两类:正常分享数据集D1和隐藏信息使用的分享数据集D2,包括:
生成多个K-1次多项式,使用每个多项式针对每个常数系数值生成并选择可用数据,其中常数系数记为a0;
所述正常分享数据集D1的生成过程,包括:
对每组生成的数据统计1的数目,并根据|1的数目-4|的数值从小到大排序,选择前M组数据作为可用分享数据D1,其中M>N。
所述隐藏信息使用的分享数据集D2的生成过程,包括:
对每组生成的数据统计1的数目,首先根据1的数目的奇偶分为奇数类和偶数类,在奇数类和偶数类中在分别根据|1的数目-4|的数值从小到大排序,作为可用分享数据D2。
在一些实施例中,所述原始图像X的分享过程分为上半部分和下半部分,针对原始图像X的上半部分,从正常分享数据集D1中选择数据生成N幅分享图像的上半部分,包括:
设原始图像X的分辨率为W×H,将X的上半部分分解为W/4×H/2组4bit数据,每组4bit数据构成一个原始数据,令这个原始数据为a0,根据a0的值从正常分享数据集D1中选择N个8bit分享数据,将这N组数据分享到N个分享图像上半部分的对应位置,从而生成N幅分享图像的上半部分。
在一些实施例中,所述针对原始图像X的下半部分,要从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择数据,生成N幅分享图像的下半部分,并且根据下半部分的分享过程的控制规则,通过控制上半部分和下半部分对应数据的相对关系隐藏秘密信息S。包括:
将X的下半部分分解为W/4×H/2组4bit数据,每组4bit数据构成一个原始数据,令这个原始数据为a0,根据a0的值从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择奇数集和偶数集,再根据下半部分的分享过程的控制规则,从奇数集和偶数集中选择N个分享数据,将这N组数据分享到N个分享图像下半部分的对应位置,从而生成N幅分享图像的下半部分,并且隐藏秘密信息S。N幅分享图像的宽高为2W×H。
在一些实施例中,所述下半部分的分享过程的控制规则:如果上半部分和下半部分对应数据1的数目同为奇数或偶数,则表示隐藏信息1;如果上半部分和下半部分对应数据1的数目分别为奇数和偶数,则表示隐藏信息0。
在一些实施例中,所述下半部分的分享过程,包括:
计算当前分享图像上半部分对应数据中1的数目的奇偶,然后根据待隐藏的秘密数据是1还是0,从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择奇数类数据或偶数类数据构成分享图像的下半部分。
具体的分类对应关系包括:
1)如果所述当前分享图像上半部分对应数据中1的数目是奇数:
如果所述当前待隐藏的秘密数据为1,则从隐藏信息使用的分享数据集D2中的奇数集中选择奇数类分享数据;
如果所述当前待隐藏的秘密数据为0,则从隐藏信息使用的分享数据集D2中的偶数集中选择偶数类分享数据;
2)如果所述当前分享图像上半部分对应数据中1的数目是偶数:
如果所述当前待隐藏的秘密数据为1,则从隐藏信息使用的分享数据集D2中的偶数集中选择偶数类分享数据;
如果所述当前待隐藏的秘密数据为0,则从隐藏信息使用的分享数据集D2中的奇数集中选择奇数类分享数据。
在一些实施例中,所述对生成的隐藏秘密信息的N幅分享图像,任选K幅分享图像提取则可提取原始图像X,包括:
将每幅分享图像分解为W/4×H组8bit分享数据,K幅分享图像对应位置共得到K组分享数据,通过拉格朗日插值,计算得到原始数据a0,a0为4bit,a0为提取的原始图像X对应位置的数据,通过这个过程可提取原始图像X。
在一些实施例中,所述一幅分享图像根据上半部分和下半部分对应数据中1的数目的奇偶关系提取秘密信息S,包括:
对一幅分享图像分为上半部分和下半部分,将上半部分分解为W/4×H/2组8bit分享数据,将下半部分也分解为W/4×H/2组8bit分享数据,分别统计上半部分8bit分享数据和下半部分对应8bit分享数据中1的数目,如果1的数目同为奇数或偶数,则提取秘密数据为1;如果1的数目分别为奇数和偶数,则提取秘密数据为0。
在一些实施例中,所述原始图像X的提取过程和秘密信息S的提取过程彼此独立,包括:
或者从任选的K幅分享图像中提取原始图像X,而不提取秘密信息S;
或者从任一幅分享图像中提取秘密信息S,而不提取原始图像X;
既可从任选的K幅图像中提取原始图像X,也可从任一幅分享图像中提取秘密信息S。
由上述实施例可见,本发明提供的一种半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法,包括:将一幅半色调图像作为原始图像X,通过特殊秘密分享方式生成隐藏秘密信息的N幅分享图像。首先通过多个多项式生成可用的分享数据集,包括两类:正常分享数据集D1和隐藏信息使用的分享数据集D2;原始图像X的分享过程分为上半部分和下半部分,针对原始图像X的上半部分,从正常分享数据集D1中选择数据生成N幅分享图像的上半部分;针对原始图像X的下半部分,要从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择数据,生成N幅分享图像的下半部分,并且通过控制上半部分和下半部分对应数据的相对关系隐藏秘密信息S。对生成的隐藏秘密信息的N幅分享图像,可任选K幅分享图像提取原始图像X;也可针对任一幅分享图像,根据上半部分和下半部分对应数据中1的数目的奇偶关系提取秘密信息S。原始图像X的提取过程和秘密信息S的提取过程彼此独立。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法流程图;
图2为原始图像X;
图3为秘密图像S;
图4(a)为第1幅分享图像Y1;
图4(b)为第2幅分享图像Y2;
图4(c)为第3幅分享图像Y3;
图4(d)为第4幅分享图像Y4;
图5(a)为从Y1、Y2、Y3中提取的原始图像X1;
图5(b)为从Y1、Y2、Y4中提取的原始图像X2;
图5(c)为从Y1、Y3、Y4中提取的原始图像X3;
图5(d)为从Y2、Y3、Y4中提取的原始图像X4;
图6(a)为从Y1中提取的秘密图像S1;
图6(b)为从Y2中提取的秘密图像S2;
图6(c)为从Y3中提取的秘密图像S3;
图6(d)为从Y4中提取的秘密图像S4;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明实施例提供了一种半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法。参考图1,为本发明实施例的半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法流程图。
所述半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法,包括:信息隐藏步骤101和信息提取步骤102。其中,信息隐藏步骤101用于将原始图像X,通过特殊秘密分享方式生成隐藏秘密信息S的N幅分享图像;水印提取步骤102用于从N幅分享图像中提取原始图像X和秘密信息S。
具体的:
信息隐藏步骤101,包括:
步骤1011、生成可用分享数据集,包括D1和D2。
本步骤中,生成多个K-1次多项式,使用每个多项式针对每个常数系数a0值生成并选择可用数据;
所述正常分享数据集D1的生成过程,包括:
对每组生成的数据统计1的数目,并根据|1的数目-4|的数值从小到大排序,选择前M组数据作为可用分享数据D1,其中M>N。
以(3,4)分享模式为例说明(K=3,N=4),即一个原始图像X,可以生成4个分享图像Y1-Y4,任意选取3个分享图像(如:Y1,Y2,Y4)则可以提取原始图像X。
可生成8个2次多项式,每个多项式针对每个a0值生成多组可用数据,根据|1的数目-4|的数值从小到大排序,设M=6,保证M>N,选择前6组数据,作为可用数据D1。
以多项式f(x)=(a0+x+2x2)mod17为例,当a0=1(0001)时,代入不同x值,计算得到y值,再根据|1的数目-4|进行排序,得到数据集见表1:
表1当a0=1时特定多项式中前6个分享数据
序号 | x | y | x和y中1的数目 |
1 | 2(0010) | 11(1011) | 4 |
2 | 3(0011) | 5(0101) | 4 |
3 | 5(0101) | 5(0101) | 4 |
4 | 7(0111) | 4(0100) | 4 |
5 | 4(0100) | 3(0011) | 3 |
6 | 6(0110) | 11(1011) | 5 |
所述隐藏信息使用的分享数据集D2的生成过程,包括:
可生成6个2次多项式,每个多项式针对每个a0值生成多组可用数据,先根据1的数目的奇偶分为奇数类和偶数类,再根据|1的数目-4|的数值从小到大排序,作为可用数据D2。
以多项式f(x)=(a0+2x+1x2)mod17为例,当a0=1(0001)时,代入不同x值,计算得到y值,先划分为奇数集和偶数集,再根据|1的数目-4|进行排序,得到数据集为表2和表3:
表2当a0=1时特定多项式中奇数集分享数据
序号 | x | y | x和y中1的数目 |
1 | 2(0010) | 9(1001) | 3 |
2 | 5(0101) | 2(0010) | 3 |
3 | 10(1010) | 2(0010) | 3 |
4 | 13(1101) | 9(1001) | 5 |
5 | 15(1111) | 1(0001) | 5 |
表3当a0=1时特定多项式中偶数集分享数据
步骤1012、原始图像X的分享过程分为上半部分和下半部分。
本步骤中,由于需要通过控制上半部分和下半部分对应数据的相对关系隐藏秘密信息S,所以原始图像X的分享过程分为上半部分和下半部分,针对原始图像X的上半部分,从正常分享数据集D1中选择数据生成N幅分享图像的上半部分;针对原始图像X的下半部分,要从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择数据,生成N幅分享图像的下半部分。
以Lena图片的半色调图像为原始图像X,参考图2,图像宽高为512×512,该图虽然只有二值,但是能呈现非常丰富的图像信息。
步骤1013、上半部分:从D1中选择数据生成N幅分享图像上半部分。
本步骤中,将X的上半部分分解为512/4×512/2组4bit数据,每组4bit数据构成一个原始数据,令这个原始数据为a0,根据a0的值从正常分享数据集D1中选择N个8bit分享数据,将这N组数据分享到N个分享图像上半部分的对应位置,从而生成N幅分享图像的上半部分。
设某个位置原始数据a0=1(0001),且使用多项式f(x)=(a0+x+2x2)mod17的数据作为分享数据,则从表1中任意选择4组数据作为分享数据,如1、2、3、5组数据:00101011、00110101、01010101、01000011,将这4组数据分享到4个分享图像上半部分的对应位置。
步骤1014、下半部分:从D2中选择数据,生成N幅分享图像的下半部分,并隐藏秘密信息S。
本步骤中,将X的下半部分分解为512/4×512/2组4bit数据,每组4bit数据构成一个原始数据,令这个原始数据为a0,根据a0的值从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择奇数集和偶数集,再根据下半部分的分享过程的控制规则,从奇数集和偶数集中选择N个分享数据,将这N组数据分享到N个分享图像下半部分的对应位置,从而生成N幅分享图像的下半部分,并且隐藏秘密信息S。选择一个二值图像作为秘密信息S,参考图3,图像宽高为128×256。
计算当前分享图像上半部分对应数据中1的数目的奇偶,在步骤1013中4组分享数据:00101011(偶)、00110101(偶)、01010101(偶)、01000011(奇),如果所述当前待隐藏的秘密数据为1,根据下半部分的分享过程的控制规则,需要下半部分与上半部分对应分享数据中1的数目同为奇数或偶数,则下半部分的4组分享数据分别从D2的偶数集(表3)和奇数集(表2)中选择,得到4组分享数据:10001101(偶)、10111000(偶)、11100100(偶)、00101001(奇),下半部分分享数据的对应关系见下表,将这4组数据分享到4幅分享图像下半部分对应位置。
表4秘密数据为1是上半部分和下半部分分享数据对应关系表
步骤1015、生成隐藏秘密信息S的N幅分享图像。
本步骤中,将步骤1013中生成的4幅分享图像的上半部分与步骤1014生成的4幅分享图像的下半部分合成,则可以生成4幅隐藏秘密信息S的分享图像。以图2为原始图像X,生成的4幅分享图像Y1-Y4,参考图4,可以发现,图4中的4幅分享图像无法发现原始图像X的任何信息。
经过前述步骤,得到隐藏秘密信息S的分享图像Y1-Y4,于本步骤中,可对原始图像和秘密信息进行提取。想要提取原始图像和秘密信息,则需要执行所述的信息提取步骤102。
在所述信息提取步骤102中,又可分为原始图像X的提取和秘密信息S的提取,这两者相互独立,想要提取原始图像X,则需要执行提取原始图像X步骤1021;想要提取秘密信息S,则需要执行提取秘密信息S步骤1022;
提取原始图像X步骤1021,包括:
步骤10211、从N幅分享图像中,任选K幅分享图像。
本步骤中,从N幅分享图像中,任意选择K幅分享图像,构成提取原始图像X的一组图像,一共有CN K种组合;
步骤10212、K组分享数据,通过拉格朗日插值计算原始数据a0。
本步骤中,将K幅分享图像中各幅分享图像分解为W/4×H组8bit分享数据,K幅分享图像对应位置共得到K组分享数据,通过拉格朗日插值,计算得到原始数据a0;
设选择Y1、Y2、Y33幅分享图像来提取原始图像X,当前3幅对应位置数据为:00101011、00110101、01010101,可恢复为(x,y)形式的3组数据为:(2,11)、(3,5)、(5,5),使用这3组数据通过拉格朗日插值计算得到a0=1;
步骤10213、a0作为对应位置数据构成提取的原始图像X。
本步骤中,将a0=1(0001)作为对应位置的4bit数据,依次完成W/4×H组分享数据的计算后,可完成提取原始图像X。
由于每组分享图像提取一幅原始图像,则CN K种分享图像组合提取CN K幅原始图像,参考图5,其中图5(a)为从Y1、Y2、Y3中提取的原始图像X1;图5(b)为从Y1、Y2、Y4中提取的原始图像X2;图5(c)为从Y1、Y3、Y4中提取的原始图像X3;图5(d)为从Y2、Y3、Y4中提取的原始图像X4。4种组合下提取的4幅原始图像X1-X4都与原始图像X完全相同,提取正确率均为100%。
提取秘密信息S步骤1022,包括:
步骤10221、一幅分享图像,提取上半部分和下半部分分享数据。
本步骤中,任意选择一幅分享图像,将图像分为上半部分和下半部分,将上半部分分解为W/4×H/2组8bit分享数据,将下半部分也分解为W/4×H/2组8bit分享数据;
步骤10222、根据上半部分和下半部分数据中1的数目的奇偶关系,提取秘密数据b。
本步骤中,分别统计上半部分8bit分享数据和下半部分对应8bit分享数据中1的数目,如果1的数目同为奇数或偶数,则提取秘密数据b为1;如果1的数目分别为奇数和偶数,则提取秘密数据b为0;
设选择Y1分为上半部分和下半部分,上半部分当前对应位置的8bit数据为00101011,下半部分当前对应位置的8bit数据为10001101,由于1的数目同为偶数,则提取秘密数据b为1;
步骤10223、b作为对应位置数据构成提取的秘密信息S。
本步骤中,将b=1作为对应位置的1bit数据,依次完成W/4×H/2组数据的计算后,可完成提取秘密图像S。
由于每幅分享图像提取一幅秘密图像,则4幅分享图像提取4幅秘密图像,参考图6,图6(a)为从Y1中提取的秘密图像S1;图6(b)为从Y2中提取的秘密图像S2;图6(c)为从Y3中提取的秘密图像S3;图6(d)为从Y4中提取的秘密图像S4;提取的4幅秘密图像S1-S4都与秘密图像S完全相同,提取正确率均为100%。
所述提取原始图像X步骤1021与提取秘密信息S步骤1022彼此独立,包括:
或者从任选的K幅分享图像中提取原始图像X,而不提取秘密图像S;
或者从任意一幅分享图像中提取秘密信息S,而不提取原始图像X;
既可从任选的K幅分享图像中提取原始图像X,也可从任意一幅分享图像中提取秘密信息S。
由上述实施例可见,本发明提供的一种半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法,包括:将一幅半色调图像作为原始图像X,通过特殊秘密分享方式生成隐藏秘密信息的N幅分享图像。首先通过多个多项式生成可用的分享数据集,包括两类:正常分享数据集D1和隐藏信息使用的分享数据集D2;原始图像X的分享过程分为上半部分和下半部分,针对原始图像X的上半部分,从正常分享数据集D1中选择数据生成N幅分享图像的上半部分;针对原始图像X的下半部分,要从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择数据,生成N幅分享图像的下半部分,并且通过控制上半部分和下半部分对应数据的相对关系隐藏秘密信息S。对生成的隐藏秘密信息的N幅分享图像,既然可任选K幅分享图像提取原始图像X;也可任选一幅分享图像根据上半部分和下半部分对应数据中1的数目的奇偶关系提取秘密信息S。原始图像X的提取过程和秘密信息S的提取过程彼此独立。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种半色调图像的分享图像中独立秘密信息隐藏方法,其特征在于,包括:
首先通过多个多项式生成可用的分享数据集,包括两类:正常分享数据集D1和隐藏信息使用的分享数据集D2;
原始图像X的分享过程分为上半部分和下半部分,针对原始图像X的上半部分,从正常分享数据集D1中选择数据生成N幅分享图像的上半部分;
针对原始图像X的下半部分,要从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择数据,生成N幅分享图像的下半部分,并且根据下半部分的分享过程的控制规则,通过控制上半部分和下半部分对应数据的相对关系隐藏秘密信息S;
所述下半部分的分享过程的控制规则:如果上半部分和下半部分对应数据1的数目同为奇数或偶数,则表示隐藏信息1;如果上下两部分对应数据1的数目分别为奇数和偶数,则表示隐藏信息0;
所述下半部分的分享过程中,首先需要计算上半部分对应数据中1的数目的奇偶,然后根据待隐藏的数据是1还是0,从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择奇数类数据或偶数类数据构成分享图像的下半部分;
所述N幅分享图像既保持分享图像的功能,同时每幅分享图像中通过上半部分和下半部分数据的相对关系隐藏秘密信息S;
针对生成的隐藏秘密信息的N幅分享图像,既可任选K幅分享图像提取原始图像X,也可任选一幅分享图像根据上半部分和下半部分对应数据中1的数目的奇偶关系提取秘密信息S,原始图像X的提取过程和秘密信息S的提取过程彼此独立。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过多个多项式生成可用的分享数据集,并分为两类:正常分享数据集D1和隐藏信息使用的分享数据集D2,包括:
生成多个K-1次多项式,使用每个多项式针对每个常数系数值生成并选择可用数据,其中常数系数记为a0;
所述正常分享数据集D1的生成过程,包括:
对每组生成的数据统计1的数目,并根据|1的数目-4|的数值从小到大排序,选择前M组数据作为可用分享数据D1,其中M>N;
所述隐藏信息使用的分享数据集D2的生成过程,包括:
对每组生成的数据统计1的数目,首先根据1的数目的奇偶分为奇数类和偶数类,在奇数类和偶数类中在分别根据|1的数目-4|的数值从小到大排序,作为可用分享数据D2。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原始图像X的分享过程分为上半部分和下半部分,针对原始图像X的上半部分,从正常分享数据集D1中选择数据生成N幅分享图像的上半部分,包括:
设原始图像X的分辨率为W×H,将X的上半部分分解为W/4×H/2组4bit数据,每组4bit数据构成一个原始数据,令这个原始数据为a0,根据a0的值从正常分享数据集D1中选择N组8bit分享数据,将这N组数据分享到N幅分享图像上半部分的对应位置,从而生成N幅分享图像的上半部分。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对原始图像X的下半部分,要从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择数据,生成N幅分享图像的下半部分,并且根据下半部分的分享过程的控制规则,通过控制上半部分和下半部分对应数据的相对关系隐藏秘密信息S,包括:
将X的下半部分分解为W/4×H/2组4bit数据,每组4bit数据构成一个原始数据,令这个原始数据为a0,根据a0的值从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择奇数集和偶数集,再根据下半部分的分享过程的控制规则,从奇数集和偶数集中选择N个分享数据,将这N组数据分享到N个分享图像下半部分的对应位置,从而生成N幅分享图像的下半部分,并且隐藏秘密信息S。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述下半部分的分享过程的控制规则:如果上半部分和下半部分对应数据1的数目同为奇数或偶数,则表示隐藏信息1;如果上半部分和下半部分对应数据1的数目分别为奇数和偶数,则表示隐藏信息0。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述下半部分的分享过程,包括:
计算当前分享图像上半部分对应数据中1的数目的奇偶,然后根据待隐藏的秘密数据是1还是0,从隐藏信息使用的分享数据集D2中选择奇数类数据或偶数类数据构成分享图像的下半部分;
具体的分类对应关系包括:
1)如果所述当前分享图像上半部分对应数据中1的数目是奇数:
如果所述当前待隐藏的秘密数据为1,则从隐藏信息使用的分享数据集D2中的奇数集中选择分享数据;
如果所述当前待隐藏的秘密数据为0,则从隐藏信息使用的分享数据集D2中的偶数集中选择分享数据;
2)如果所述当前分享图像上半部分对应数据中1的数目是偶数:
如果所述当前待隐藏的秘密数据为1,则从隐藏信息使用的分享数据集D2中的偶数集中选择分享数据;
如果所述当前待隐藏的秘密数据为0,则从隐藏信息使用的分享数据集D2中的奇数集中选择分享数据。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对生成的隐藏秘密信息的N幅分享图像,任选K幅分享图像可提取原始图像X,包括:
将每幅分享图像分解为W/4×H组8bit分享数据,K幅分享图像对应位置共得到K组分享数据,通过拉格朗日插值,计算得到原始数据a0,以a0为提取的原始图像对应位置的数据构成提取的原始图像X,其中a0为4bit二进制数。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一幅分享图像根据上半部分和下半部分对应数据中1的数目的奇偶关系提取秘密信息S,包括:
对一幅分享图像分为上半部分和下半部分,将上半部分分解为W/4×H/2组8bit分享数据,将下半部分也分解为W/4×H/2组8bit分享数据,分别统计上半部分8bit分享数据和下半部分对应8bit分享数据中1的数目,如果1的数目同为奇数或偶数,则提取秘密数据b为1;如果1的数目分别为奇数和偶数,则提取秘密数据b为0,这里秘密数据b为1bit二进制数,以秘密数据b作为对应位置数据构成提取的秘密信息S。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原始图像X的提取过程和秘密图像S的提取过程彼此独立,包括:
既可从任选的K幅分享图像中提取原始图像X,而不提取秘密信息S;
也可从任意一幅分享图像中提取秘密信息S,而不提取原始图像X。
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