CN117676032A - 一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息安全技术领域，公开了一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法及装置。该方法将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将其发送至若干个信息隐藏方；在第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像；分别在不同的信息隐藏方中获取两个带标记密文二值图像，对两个带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息；将经过第二秘密信息验证通过的两个带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，并将其进行布尔或运算生成解密二值图像；对解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。本发明仅需要从任意两个信息隐藏方中获取相应的带标记密文二值图像，就能够无损重构原始二值图像。

Description

一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法及装置

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别是涉及一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法及装置。

背景技术

可逆信息隐藏是将信息嵌入到载体并能够无损地恢复载体和信息的技术。二值图像可逆信息隐藏是以电子文档、扫描文本等二值图像为载体，实现无损的载体恢复和信息提取。随着安全需求的不断增加，一些应用场合需要在密文二值图像中嵌入信息，因此密文二值图像可逆信息隐藏技术应运而生。密文二值图像可逆信息隐藏将加密技术和信息隐藏技术相结合，不仅能保证二值图像的安全而且能用于完整性认证，使其被用于云存储、遥感通信等领域。

目前针对密文二值图像的可逆信息隐藏方法是通过单一信息隐藏方将信息嵌入到密文二值图像中以生成带标记密文二值图像。然而，单一信息隐藏方一旦遭受潜在的威胁，会导致接收方无法从单一信息隐藏方中获取带标记密文二值图像进行二值图像重构，导致目前图像的可恢复性较弱。

发明内容

本发明提供了一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法及装置，仅需要从任意两个信息隐藏方中获取相应的带标记密文二值图像，就能够无损重构原始二值图像，有效提高了二值图像的可恢复性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，包括：

将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份所述第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方；其中，每个信息隐藏方接收一份第一密文二值图像；

控制各所述信息隐藏方在所述第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像；

分别在不同的信息隐藏方中获取带标记密文二值图像，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个所述带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息；

根据所述第二秘密信息验证两个所述带标记密文二值图像的正确性，若验证通过，则将两个所述带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，并对两个所述第二密文二值图像进行布尔或运算，生成解密二值图像；

对所述解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。

进一步地，所述将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份所述第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方，具体为：

获取原始二值图像中的所有像素；

针对获取的每个像素，在预设的第一矩阵集合或预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵，并将所述矩阵中的第i行作为所述像素的第i份密文数据，以形成n份密文数据；其中，i的取值范围为一到n，且m和n都为大于等于二的正整数；

将各像素的第i份密文数据进行组合，得到第i份第一密文二值图像，以生成n份第一密文二值图像；

将生成的n份第一密文二值图像发送给n个信息隐藏方。

进一步地，所述针对获取的每个像素，在预设的第一矩阵集合或预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵，具体为：

当像素为黑色时，在预设的第一矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵；

当像素为白色时，在预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵。

进一步地，所述控制各所述信息隐藏方在所述第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像，具体为：

将第一密文二值图像划分成若干个大小为1×m的第一模式块，并统计各第一模式块的出现频率；

将出现频率最多的第一模式块设置为BP，将出现频率为零的第一模式块设置为BZ；

利用信息隐藏密钥对信息隐藏方持有的信息进行加密，生成第一秘密信息；

根据预设的光栅扫描顺序查询BP，并根据所述第一秘密信息的比特进行信息嵌入；

当所述第一秘密信息完成信息嵌入后，形成带标记密文二值图像。

进一步地，所述根据预设的光栅扫描顺序查询BP，并根据所述第一秘密信息的比特进行信息嵌入，具体为：

当第一秘密信息的比特为0时，BP保持不变；

当第一秘密信息的比特为1时，将BP修改为BZ。

进一步地，所述当得到两个带标记密文二值图像后，对两个所述带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息，具体为：

分别将得到的两个带标记密文二值图像划分成若干个大小为1×m的第二模式块，并根据所述光栅扫描顺序查询各第二模式块；

当第二模式块的查询结果为BP时，提取比特0；

当第二模式块的查询结果为BZ时，提取比特1；

将提取的所有比特进行组合，形成第二秘密信息。

进一步地，所述将两个所述带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，具体为：

根据所述光栅扫描顺序查询各所述第二模式块；

将查询结果为BZ的第二模式块修改为BP，以生成两个第二密文二值图像。

进一步地，所述对所述解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像，具体为：

将解密二值图像划分成若干个大小为1×m的第三模式块，并统计各第三模式块的像素；

当第三模式块中的白色像素个数等于1时，将比特0作为原始二值图像相对应位置的像素值；

当第三模式块中的白色像素个数大于1时，将比特1作为原始二值图像相对应位置的像素值。

本发明提供了一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方；控制各信息隐藏方在第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像；分别在不同的信息隐藏方中获取带标记密文二值图像，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息；根据第二秘密信息验证两个带标记密文二值图像的正确性，若验证通过，则将两个带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，对两个第二密文二值图像进行布尔或运算，生成解密二值图像；对解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。本发明由多个信息隐藏方参与信息隐藏，每个信息隐藏方都能够将信息嵌入到密文二值图像中以生成带标记密文二值图像，这使得即使部分信息隐藏方遭受潜在的威胁，接收方也能从其他任意两个信息隐藏方中获取带标记密文二值图像用于重构原始二值图像，有效提高了二值图像的可恢复性。

相应的，本发明提供了一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏装置，包括：加密模块、嵌入模块、提取模块、解密模块和重构模块；

所述加密模块用于将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份所述第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方；其中，每个信息隐藏方接收一份第一密文二值图像；

所述嵌入模块用于控制各所述信息隐藏方在所述第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像；

所述提取模块用于分别在不同的信息隐藏方中获取带标记密文二值图像，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个所述带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息；

所述解密模块用于根据所述第二秘密信息验证两个所述带标记密文二值图像的正确性，若验证通过，则将两个所述带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，并对两个所述第二密文二值图像进行布尔或运算，生成解密二值图像；

所述重构模块用于对所述解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。

进一步地，所述加密模块，包括：获取单元、抽取单元、生成单元和发送单元；

所述获取单元用于获取原始二值图像中的所有像素；

所述抽取单元用于针对获取的每个像素，在预设的第一矩阵集合或预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵，并将所述矩阵中的第i行作为所述像素的第i份密文数据，以形成n份密文数据；其中，i的取值范围为一到n，且m和n都为大于等于二的正整数；

所述生成单元用于将各像素的第i份密文数据进行组合，得到第i份第一密文二值图像，以生成n份第一密文二值图像；

所述发送单元用于将生成的n份第一密文二值图像发送给n个信息隐藏方。

本发明提供了一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏装置，以模块间的有机结合为基础，将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方；控制各信息隐藏方在第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像；分别在不同的信息隐藏方中获取带标记密文二值图像，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息；根据第二秘密信息验证两个带标记密文二值图像的正确性，若验证通过，则将两个带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，对两个第二密文二值图像进行布尔或运算，生成解密二值图像；对解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。本发明由多个信息隐藏方参与信息隐藏，每个信息隐藏方都能够将信息嵌入到密文二值图像中以生成带标记密文二值图像，这使得即使部分信息隐藏方遭受潜在的威胁，接收方也能从其他任意两个信息隐藏方中获取带标记密文二值图像用于重构原始二值图像，有效提高了二值图像的可恢复性。

附图说明

图1为本发明提供的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法的一种实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法的另一种实施例的流程示意图；

图3为本发明提供的密文二值图像的多方可逆信息隐藏装置的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见图1，是本发明提供的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法的一种实施例的流程示意图，该方法包括步骤101至步骤105，各步骤具体如下：

步骤101：将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份所述第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方；其中，每个信息隐藏方接收一份第一密文二值图像。

进一步地，在本发明第一实施例中，将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份所述第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方，具体为：

获取原始二值图像中的所有像素；

针对获取的每个像素，在预设的第一矩阵集合或预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵，并将所述矩阵中的第i行作为所述像素的第i份密文数据，以形成n份密文数据；其中，i的取值范围为一到n，且m和n都为大于等于二的正整数；

将各像素的第i份密文数据进行组合，得到第i份第一密文二值图像，以生成n份第一密文二值图像；

将生成的n份第一密文二值图像发送给n个信息隐藏方。

进一步地，在本发明第一实施例中，针对获取的每个像素，在预设的第一矩阵集合或预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵，具体为：

当像素为黑色时，在预设的第一矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵；

当像素为白色时，在预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵。

在本发明第一实施例中，加密二值图像可以利用经典的(2,n)视觉密码算法，将原始二值图像加密成n份第一密文二值图像。加密过程是通过从集合C₀或C₁中随机选择一个大小为n×m的矩阵来实现的。其中，集合C₀是通过对大小为n×m的矩阵进行所有可能的列置换得到的；集合C₁是通过对大小为n×m的矩阵/>进行所有可能的列置换得到的。随机抽取到的矩阵可以作为像素加密后得到的n份加密像素，每份加密像素由m个子像素组成。

在本发明第一实施例中，对原始二值图像的所有像素执行的具体操作为：当像素为黑色时，从C₀中随机选取一个矩阵，并将矩阵的第i行作为第i份密文数据，其中1≤i≤n；当像素为白色时，从C₁中随机选取一个矩阵，并将矩阵的第i行作为第i份密文数据。然后将所有像素的第i份密文数据进行组合得到第i份第一密文二值图像。最后将生成的n份第一密文二值图像分发给n个不同的信息隐藏方。

步骤102：控制各所述信息隐藏方在所述第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像。

进一步地，在本发明第一实施例中，控制各所述信息隐藏方在所述第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像，具体为：

将第一密文二值图像划分成若干个大小为1×m的第一模式块，并统计各第一模式块的出现频率；

将出现频率最多的第一模式块设置为BP，将出现频率为零的第一模式块设置为BZ；

利用信息隐藏密钥对信息隐藏方持有的信息进行加密，生成第一秘密信息；

根据预设的光栅扫描顺序查询BP，并根据所述第一秘密信息的比特进行信息嵌入；

当所述第一秘密信息完成信息嵌入后，形成带标记密文二值图像。

进一步地，在本发明第一实施例中，根据预设的光栅扫描顺序查询BP，并根据所述第一秘密信息的比特进行信息嵌入，具体为：

当第一秘密信息的比特为0时，BP保持不变；

当第一秘密信息的比特为1时，将BP修改为BZ。

在本发明第一实施例中，信息隐藏方利用模式块替换将秘密信息嵌入到密文二值图像，生成带标记密文二值图像。其中，秘密信息是根据信息隐藏密钥对信息进行加密生成的。具体步骤描述如下：

首先，将密文二值图像分成大小为1×m的非重叠模式块，并统计不同模式块出现的频率。

其次，根据统计结果，选择出现频率最多的模式块和出现频率为零的模式块，将其分别设为BP和BZ。

最后，按照光栅扫描顺序查询二值图像中的模式块BP，并根据秘密信息的比特进行信息嵌入，即当比特为0时，BP保持不变；当比特为1时，将BP修改为BZ。

步骤103：分别在不同的信息隐藏方中获取带标记密文二值图像，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个所述带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息。

在本发明第一实施例中，接收方依次向不同的信息隐藏方发送请求图像信号，若成功获取带标记密文二值图像，则该图像成为被授权的带标记密文二值图像，若获取不成功则向下一个信息隐藏方请求，直到得到两个被授权的带标记密文二值图像。获取图像后，利用被授权的带标记密文二值图像进行信息提取和二值图像恢复。

进一步地，在本发明第一实施例中，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个所述带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息，具体为：

分别将得到的两个带标记密文二值图像划分成若干个大小为1×m的第二模式块，并根据所述光栅扫描顺序查询各第二模式块；

当第二模式块的查询结果为BP时，提取比特0；

当第二模式块的查询结果为BZ时，提取比特1；

将提取的所有比特进行组合，形成第二秘密信息。

在本发明第一实施例中，在信息提取过程中，接收方将被授权的带标记密文二值图像划分成大小为1×m的非重叠模式块，并按照光栅扫描顺序查询模式块BP和BZ。如果查询的模式块为BP时，则提取比特0；如果查询的模式块为BZ时，则提取比特1。然后将提取的比特进行组合生成第二秘密信息。根据信息隐藏密钥，对生成的第二秘密信息进行解密，得到原始信息。其中，对第二秘密信息进行解密时，接收方需要向信息隐藏方请求获取信息隐藏密钥。请求过程包括两种，一种是通过隐秘通道进行传输；另一种是通过基于密钥交换协议的公开通道进行传输，如Di ff i e-He l l man密钥交换协议。

步骤104：根据所述第二秘密信息验证两个所述带标记密文二值图像的正确性，若验证通过，则将两个所述带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，并对两个所述第二密文二值图像进行布尔或运算，生成解密二值图像。

在本发明第一实施例中，在两个带标记密文二值图像上提取了第二秘密信息后，利用该第二秘密信息验证这两个带标记密文二值图像正确性，若验证通过，则证明该两个带标记密文二值图像是根据原始二值图像形成的，可以利用这两个带标记密文二值图像形成重构二值图像；若验证不通过，则证明该两个带标记密文二值图像不是根据原始二值图像形成的，需要另外重新获取两个带标记密文二值图像。

进一步地，在本发明第一实施例中，将两个所述带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，具体为：

根据所述光栅扫描顺序查询各所述第二模式块；

将查询结果为BZ的第二模式块修改为BP，以生成两个第二密文二值图像。

步骤105：对所述解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。

进一步地，在本发明第一实施例中，对所述解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像，具体为：

将解密二值图像划分成若干个大小为1×m的第三模式块，并统计各第三模式块的像素；

当第三模式块中的白色像素个数等于1时，将比特0作为原始二值图像相对应位置的像素值；

当第三模式块中的白色像素个数大于1时，将比特1作为原始二值图像相对应位置的像素值。

在本发明第一实施例中，在生成解密二值图像后，将其划分成大小为1×m的模式块。然后通过判断模式块中的白色像素个数以实现二值图像重构，即当模式块中的白色像素个数为1时，将比特0作为原始二值图像相对应位置的像素值，当模式块中的白色像素个数大于1时，将比特1作为原始二值图像相对应位置的像素值。

参见图2，是本发明提供的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法的另一种实施例的流程示意图。本发明提供的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法包括二值图像加密阶段、信息嵌入阶段以及信息提取与二值图像恢复阶段。在二值图像加密阶段，内容所有方采用视觉密码算法将一份二值图像加密成多份密文二值图像，并将生成的多幅密文二值图像分发给不同的信息隐藏方用于信息隐藏。其中，每份密文二值图像包含二值图像的部分信息，任意两份密文二值图像包含二值图像的全部信息。在信息嵌入阶段，每个信息隐藏方持有一份密文二值图像，并将秘密信息嵌入其中以生成带标记密文二值图像。在信息提取与二值图像恢复阶段，当接收方获取至少两份带标记密文二值图像时，能够从中提取嵌入的信息和无损恢复原始二值图像。

综上，本发明第一实施例提供了一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方；控制各信息隐藏方在第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像；分别在不同的信息隐藏方中获取带标记密文二值图像，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息；根据第二秘密信息验证两个带标记密文二值图像的正确性，若验证通过，则将两个带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，对两个第二密文二值图像进行布尔或运算，生成解密二值图像；对解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。本发明由多个信息隐藏方参与信息隐藏，每个信息隐藏方都能够将信息嵌入到密文二值图像中以生成带标记密文二值图像，这使得即使部分信息隐藏方遭受潜在的威胁，接收方也能从其他任意两个信息隐藏方中获取带标记密文二值图像用于重构原始二值图像，有效提高了二值图像的可恢复性。

实施例2

参见图3，是本发明提供的密文二值图像的多方可逆信息隐藏装置的一种实施例的结构示意图，该装置包括加密模块201、嵌入模块202、提取模块203、解密模块204和重构模块205；

加密模块201用于将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份所述第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方；其中，每个信息隐藏方接收一份第一密文二值图像；

嵌入模块202用于控制各所述信息隐藏方在所述第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像；

提取模块203用于分别在不同的信息隐藏方中获取带标记密文二值图像，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个所述带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息；

解密模块204用于根据所述第二秘密信息验证两个所述带标记密文二值图像的正确性，若验证通过，则将两个所述带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，并对两个所述第二密文二值图像进行布尔或运算，生成解密二值图像；

重构模块205用于对所述解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。

进一步地，加密模块201，包括：获取单元、抽取单元、生成单元和发送单元；

获取单元用于获取原始二值图像中的所有像素；

抽取单元用于针对获取的每个像素，在预设的第一矩阵集合或预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵，并将所述矩阵中的第i行作为所述像素的第i份密文数据，以形成n份密文数据；其中，i的取值范围为一到n，且m和n都为大于等于二的正整数；

生成单元用于将各像素的第i份密文数据进行组合，得到第i份第一密文二值图像，以生成n份第一密文二值图像；

发送单元用于将生成的n份第一密文二值图像发送给n个信息隐藏方。

进一步地，抽取单元，包括：第一抽取子单元和第二抽取子单元；

第一抽取子单元用于当像素为黑色时，在预设的第一矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵；

第二抽取子单元用于当像素为白色时，在预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵。

进一步地，嵌入模块202，包括：第一划分单元、设置单元、加密单元、嵌入单元和形成单元；

第一划分单元用于将第一密文二值图像划分成若干个大小为1×m的第一模式块，并统计各第一模式块的出现频率；

设置单元用于将出现频率最多的第一模式块设置为BP，将出现频率为零的第一模式块设置为BZ；

加密单元用于利用信息隐藏密钥对信息隐藏方持有的信息进行加密，生成第一秘密信息；

嵌入单元用于根据预设的光栅扫描顺序查询BP，并根据所述第一秘密信息的比特进行信息嵌入；

形成单元用于当所述第一秘密信息完成信息嵌入后，形成带标记密文二值图像。

进一步地，嵌入单元，包括：第一嵌入子单元和第二嵌入子单元；

第一嵌入子单元用于当第一秘密信息的比特为0时，BP保持不变；

第二嵌入子单元用于当第一秘密信息的比特为1时，将BP修改为BZ。进一步地，提取模块203，包括：第二划分单元、第一提取单元、第二提取单元和组合单元；

第二划分单元用于分别将得到的两个带标记密文二值图像划分成若干个大小为1×m的第二模式块，并根据所述光栅扫描顺序查询各第二模式块；

第一提取单元用于当第二模式块的查询结果为BP时，提取比特0；

第二提取单元用于当第二模式块的查询结果为BZ时，提取比特1；

组合单元用于将提取的所有比特进行组合，形成第二秘密信息。

进一步地，解密模块204，包括：查询单元和解密单元；

查询单元用于根据所述光栅扫描顺序查询各所述第二模式块；

解密单元用于将查询结果为BZ的第二模式块修改为BP，以生成两个第二密文二值图像。

进一步地，重构模块205，包括：第三划分单元和第一重构单元和第二重构单元；

第三划分单元用于将解密二值图像划分成若干个大小为1×m的第三模式块，并统计各第三模式块的像素；

第一重构单元用于当第三模式块中的白色像素个数等于1时，将比特0作为原始二值图像相对应位置的像素值；

第二重构单元用于当第三模式块中的白色像素个数大于1时，将比特1作为原始二值图像相对应位置的像素值。

综上，本发明第二实施例提供了一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏装置，以模块间的有机结合为基础，将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方；控制各信息隐藏方在第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像；分别在不同的信息隐藏方中获取带标记密文二值图像，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息；根据第二秘密信息验证两个带标记密文二值图像的正确性，若验证通过，则将两个带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，对两个第二密文二值图像进行布尔或运算，生成解密二值图像；对解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。本发明由多个信息隐藏方参与信息隐藏，每个信息隐藏方都能够将信息嵌入到密文二值图像中以生成带标记密文二值图像，这使得即使部分信息隐藏方遭受潜在的威胁，接收方也能从其他任意两个信息隐藏方中获取带标记密文二值图像用于重构原始二值图像，有效提高了二值图像的可恢复性。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，其特征在于，包括：

将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份所述第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方；其中，每个信息隐藏方接收一份第一密文二值图像；

控制各所述信息隐藏方在所述第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像；

分别在不同的信息隐藏方中获取带标记密文二值图像，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个所述带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息；

根据所述第二秘密信息验证两个所述带标记密文二值图像的正确性，若验证通过，则将两个所述带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，并对两个所述第二密文二值图像进行布尔或运算，生成解密二值图像；

对所述解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。

2.根据权利要求1所述的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份所述第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方，具体为：

获取原始二值图像中的所有像素；

针对获取的每个像素，在预设的第一矩阵集合或预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵，并将所述矩阵中的第i行作为所述像素的第i份密文数据，以形成n份密文数据；其中，i的取值范围为一到n，且m和n都为大于等于二的正整数；

将各像素的第i份密文数据进行组合，得到第i份第一密文二值图像，以生成n份第一密文二值图像；

将生成的n份第一密文二值图像发送给n个信息隐藏方。

3.根据权利要求2所述的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述针对获取的每个像素，在预设的第一矩阵集合或预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵，具体为：

当像素为黑色时，在预设的第一矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵；

当像素为白色时，在预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵。

4.根据权利要求1所述的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述控制各所述信息隐藏方在所述第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像，具体为：

将第一密文二值图像划分成若干个大小为1×m的第一模式块，并统计各第一模式块的出现频率；

将出现频率最多的第一模式块设置为BP，将出现频率为零的第一模式块设置为BZ；

利用信息隐藏密钥对信息隐藏方持有的信息进行加密，生成第一秘密信息；

根据预设的光栅扫描顺序查询BP，并根据所述第一秘密信息的比特进行信息嵌入；

当所述第一秘密信息完成信息嵌入后，形成带标记密文二值图像。

5.根据权利要求4所述的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述根据预设的光栅扫描顺序查询BP，并根据所述第一秘密信息的比特进行信息嵌入，具体为：

当第一秘密信息的比特为0时，BP保持不变；

当第一秘密信息的比特为1时，将BP修改为BZ。

6.根据权利要求4所述的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述当得到两个带标记密文二值图像后，对两个所述带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息，具体为：

分别将得到的两个带标记密文二值图像划分成若干个大小为1×m的第二模式块，并根据所述光栅扫描顺序查询各第二模式块；

当第二模式块的查询结果为BP时，提取比特0；

当第二模式块的查询结果为BZ时，提取比特1；

将提取的所有比特进行组合，形成第二秘密信息。

7.根据权利要求6所述的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述将两个所述带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，具体为：

根据所述光栅扫描顺序查询各所述第二模式块；

将查询结果为BZ的第二模式块修改为BP，以生成两个第二密文二值图像。

8.根据权利要求1所述的密文二值图像的多方可逆信息隐藏方法，其特征在于，所述对所述解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像，具体为：

将解密二值图像划分成若干个大小为1×m的第三模式块，并统计各第三模式块的像素；

当第三模式块中的白色像素个数等于1时，将比特0作为原始二值图像相对应位置的像素值；

当第三模式块中的白色像素个数大于1时，将比特1作为原始二值图像相对应位置的像素值。

9.一种密文二值图像的多方可逆信息隐藏装置，其特征在于，包括：加密模块、嵌入模块、提取模块、解密模块和重构模块；

所述加密模块用于将原始二值图像加密成若干份第一密文二值图像，并分别将若干份所述第一密文二值图像发送给若干个信息隐藏方；其中，每个信息隐藏方接收一份第一密文二值图像；

所述嵌入模块用于控制各所述信息隐藏方在所述第一密文二值图像上嵌入第一秘密信息，生成带标记密文二值图像；

所述提取模块用于分别在不同的信息隐藏方中获取带标记密文二值图像，当得到两个带标记密文二值图像后，对两个所述带标记密文二值图像进行信息提取，得出第二秘密信息；

所述解密模块用于根据所述第二秘密信息验证两个所述带标记密文二值图像的正确性，若验证通过，则将两个所述带标记密文二值图像还原成两个第二密文二值图像，并对两个所述第二密文二值图像进行布尔或运算，生成解密二值图像；

所述重构模块用于对所述解密二值图像进行像素判定处理，得出重构二值图像。

10.根据权利要求9所述的密文二值图像的多方可逆信息隐藏装置，其特征在于，所述加密模块，包括：获取单元、抽取单元、生成单元和发送单元；

所述获取单元用于获取原始二值图像中的所有像素；

所述抽取单元用于针对获取的每个像素，在预设的第一矩阵集合或预设的第二矩阵集合中随机抽取一个大小为n×m的矩阵，并将所述矩阵中的第i行作为所述像素的第i份密文数据，以形成n份密文数据；其中，i的取值范围为一到n，且m和n都为大于等于二的正整数；

所述生成单元用于将各像素的第i份密文数据进行组合，得到第i份第一密文二值图像，以生成n份第一密文二值图像；

所述发送单元用于将生成的n份第一密文二值图像发送给n个信息隐藏方。