基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法，所述移動(dòng)智能終端包括秘密信息嵌入器、秘密信息提取器和彩信發(fā)送器，移動(dòng)智能終端針對(duì)不同的使用用途，選擇圖像，若需要嵌入秘密信息，則選擇原始圖片，若需要提取秘密信息，則選擇載密圖片；將選擇的原始圖片傳入秘密信息嵌入器進(jìn)行秘密信息嵌入操作，將載密圖片傳入秘密信息提取器進(jìn)行秘密信息提取操作；若當(dāng)前操作為秘密信息嵌入操作，將嵌入秘密信息后的載密圖片傳入彩信發(fā)送器，通過彩信的方式將載密圖片發(fā)送給接收者。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在移動(dòng)智能終端中實(shí)現(xiàn)秘密信息嵌入、彩信發(fā)送和秘密信息提取功能，增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性，同時(shí)提高了彩信發(fā)送效率。
【專利說明】基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫方法和秘密信息提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，以Android、iOS和Windows Phone8為代表的移動(dòng)智能終端得到廣泛的應(yīng)用。通過使用移動(dòng)智能終端，人們每天相互之間傳遞信息，已經(jīng)成為人們學(xué)習(xí)、工作和生活中都離不開的必需工具。移動(dòng)信息業(yè)務(wù)中的彩信服務(wù)，豐富了人們之間交流的方式，同時(shí)也方便了很多手機(jī)用戶。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信成為大勢所趨，而彩信作為數(shù)據(jù)通信的代表，成為廣大用戶的首選。利用彩信業(yè)務(wù)，用戶彼此可以傳送內(nèi)容更為豐富的多媒體信息，如圖片、音頻和視頻信息等。彩信作為用戶之間相互交流的信息之一，一般視為隱私信息，甚至是需要保密的隱私信息，因此在傳輸過程中，不希望被其他人截取。針對(duì)這一問題，保護(hù)移動(dòng)終端彩信信息的一些技術(shù)陸續(xù)被提出。其中密碼學(xué)技術(shù)和隱寫術(shù)被認(rèn)為是兩個(gè)最佳的解決方案，但是兩者對(duì)信息保護(hù)的原理不一樣。密碼學(xué)技術(shù)通過對(duì)彩信內(nèi)容進(jìn)行加密，將其變?yōu)橐淮豢勺R(shí)別的亂碼達(dá)到保護(hù)信息的目的，該技術(shù)容易引起竊取者的注意，激發(fā)竊取者的破解欲望。而隱寫術(shù)則是將秘密信息隱藏于公共傳輸?shù)牟市鸥郊?，通過隱蔽秘密信息通信的事實(shí)避免引起竊密者的注意；相比之下，隱寫術(shù)是一個(gè)更好的解決方案。
[0003]利用移動(dòng)智能終端可以傳遞文本、圖像、音頻和視頻等載體文件,而其中對(duì)于圖像文件的隱寫方法較為重要和關(guān)鍵。截至目前，基于桌面PC的圖像隱寫方法被較多的研究和應(yīng)用，而針對(duì)新一代移動(dòng)智能終端的隱寫方法卻很少見。因此，針對(duì)現(xiàn)實(shí)需求，基于新一代移動(dòng)智能終端的圖像隱寫術(shù)研究具有廣闊的前景。
[0004]與桌面PC相比，移動(dòng)智能終端具有容量空間的局限性、軟硬件資源有限的特點(diǎn)，直接將現(xiàn)有的圖像隱寫方法用到移動(dòng)智能終端上，將會(huì)使移動(dòng)智能終端的圖像隱寫效率低下，帶來不佳的用戶體驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫方法和秘密信息提取方法，該方法能在移動(dòng)智能終端中實(shí)現(xiàn)秘密信息嵌入、彩信發(fā)送和秘密信息提取功能，增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性，同時(shí)提高了彩信發(fā)送效率。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法，其特征在于:所述移動(dòng)智能終端包括秘密信息嵌入器、秘密信息提取器和彩信發(fā)送器，移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法包括如下步驟:
[0007]1、首先針對(duì)不同的使用用途，選擇圖像，若需要嵌入秘密信息，則選擇原始圖片，若需要提取秘密信息，則選擇載密圖片；
[0008]2、然后將選擇的原始圖片傳入秘密信息嵌入器進(jìn)行秘密信息嵌入操作，將載密圖片傳入秘密信息提取器進(jìn)行秘密信息提取操作；[0009]3、若當(dāng)前操作為秘密信息嵌入操作，將嵌入秘密信息后的載密圖片傳入彩信發(fā)送器，通過彩信的方式將載密圖片發(fā)送給接收者；
[0010]上述步驟2中，秘密信息嵌入器對(duì)秘密信息進(jìn)行嵌入操作的過程包含:如下步驟:
[0011](I)、采用zigzag掃描方式，以從上到下的順序，將大小為N1XN2的二維原始圖像I的像素信息轉(zhuǎn)換為一組連續(xù)不重疊的一維像素值數(shù)據(jù)，相鄰的兩個(gè)像素值為一組，并將每一組像素值用Wi表示，Wi中的一對(duì)像素值用(Xi，yi)表示，O≤i≤N1XN2/然后由Cli= I X1-Yi I，計(jì)算每對(duì)像素值的差值；
[0012](2)、將秘密信息S轉(zhuǎn)為十進(jìn)制整數(shù)q ；
[0013](3)、將⑴計(jì)算的Cli值劃分為四個(gè)區(qū)間Tj, j=l, 2，3，4，其中T1的區(qū)間范圍為[0，15], T1的寬度為16，嵌入?yún)?shù)為3，使用的嵌入進(jìn)制系統(tǒng)為25 ；T2的區(qū)間范圍為[16，47]，Τ2的寬度為32，嵌入?yún)?shù)為4，使用的嵌入進(jìn)制系統(tǒng)為41 ；Τ3的區(qū)間范圍為[48，111], T3的寬度為64,嵌入?yún)?shù)為5,使用的嵌入進(jìn)制系統(tǒng)為61 ；Τ4的區(qū)間范圍為[112，255]，T4的寬度為144，嵌入?yún)?shù)為6，使用的嵌入進(jìn)制系統(tǒng)為85 ;根據(jù)(I)計(jì)算的(Ii值，得到Cli所屬的范圍Tj，根據(jù)Tj,得到此像素組的嵌入?yún)?shù)，然后利用公式B (Cli) =2k2+2k+l得到該像素組所在區(qū)域所使用的嵌入式進(jìn)制系統(tǒng)B(Cli)，其中k為嵌入?yún)?shù)；；
[0014](4)、由公式*4., =ymod5?),計(jì)算得到Ssw ,利用DE方法將*,,}嵌入到像
素對(duì)(Xii)中，得到嵌入后的載密像素對(duì),Ii1 )，設(shè)(V為嵌入后載密像素對(duì)(Xi' ,Ii')的差值，即(V =Ixi' -1i' I，此處DE方法為一個(gè)針對(duì)提高EMD方法嵌入量的菱形編碼圖像隱寫方法(Diamond Encoding,簡稱DE方法)，EMD方法是一種利用修改方向的圖像隱寫方法(Exploiting Modification Direction,簡稱 EMD 方法)；
[0015](5)、檢查是否溢出，如果Xi'或y/不在[0，255]的范圍內(nèi)，則對(duì)載密像素對(duì)(X/ ,Ii')進(jìn)行調(diào)整，否則跳轉(zhuǎn)到(7);對(duì)載密像素對(duì)(Xi' ,y/ )進(jìn)行調(diào)整的方式為:
[0016]定義一個(gè)正方形區(qū)域Ψκ，大小為2R+1，且設(shè)定R=3k，通過計(jì)算，找到滿足/?，》，,.")=((2 + l)x/'+yf ")modi?(J,) = Smdfi 和 d.=d."條件的坐標(biāo)(x."山")，
其中k為嵌入?yún)?shù)，k由原始圖像(Xi，yi)通過(3)中定義的方式確定，Cli=Ix1-YiI,(V, =Ixi" -Ji" IAvi=-Od/價(jià)/,)’o ≤ Xi"，yi"≤ 255，然后將 Xi"賦值給 Xi，yi"賦值給 yi;即使 Xi=Xi" ,Ii=Ii"；
[0017](6)、在(5)基礎(chǔ)上，對(duì)載密像素對(duì)(Xi ' ,Yi / )進(jìn)行區(qū)間檢查，若(V =Ixi' -1i' I不在Cli=IxiIiI內(nèi)，同樣需要對(duì)載密像素對(duì)(Xi' ,Ii')進(jìn)行調(diào)整，否則跳轉(zhuǎn)到(7);對(duì)載密像素對(duì)(Xi' ,Yi')進(jìn)行調(diào)整的方式選用方案A或方案B:
[0018]方案A:根據(jù)ck-y」，由(3)中定義的方式確定使用的嵌入的進(jìn)制系統(tǒng)B(Cli),同樣定義一個(gè)正方形區(qū)域Ψκ，大小為2R+1，且設(shè)定R=3k，通過計(jì)算，找到滿足 /(.V”，》，,"') = i(2k + l)x,,"+y, "ImodBidi) = S卿和 Cli=Cli "'條件的坐標(biāo)
Ui" ' ,Ii"')，其中k為嵌入?yún)?shù)，k由原始圖像(Xi，yi)通過(3)中定義的方式確定，(Ii=Ixryidi" ' =Ixi" ' -Ji" ' , 'V/virf.) = t/modHidt) < O Xi;/ ' ,Ji"'≤255,然后將 Xi"'賦值給 Xi，yi"'賦值給 yi;即使 Xi=Xi" ' ,Ii=Ii"';
[0019]方案B:根據(jù)Cli' =|Xi' Ii' |，由(3)中定義的方式確定使用的嵌入的進(jìn)制系統(tǒng)BWi')，同樣定義一個(gè)正方形區(qū)域Ψκ，大小為2R+1，且設(shè)定R=3k，通過計(jì)算，找到滿足
【權(quán)利要求】
1.一種基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法，其特征在于:所述移動(dòng)智能終端包括秘密信息嵌入器、秘密信息提取器和彩信發(fā)送器，移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和信息提取方法包括如下步驟:.1、首先針對(duì)不同的使用用途，選擇圖片，若需要嵌入秘密信息，則選擇原始圖片，若需要提取秘密信息，則選擇載密圖片；.2、然后將選擇的原始圖片傳入秘密信息嵌入器進(jìn)行秘密信息嵌入操作，將載密圖片傳入秘密信息提取器進(jìn)行秘密信息提取操作；.3、若當(dāng)前操作為秘密信息嵌入操作，將嵌入秘密信息后的載密圖片傳入彩信發(fā)送器，通過彩信的方式將載密圖片發(fā)送給接收者；上述步驟2中，秘密信息嵌入器對(duì)秘密信息進(jìn)行嵌入操作的過程包含:如下步驟:(1)、采用zigzag掃描方式，以從上到下的順序，將大小為N1XN2的二維原始圖像I的像素信息轉(zhuǎn)換為一組連續(xù)不重疊的一維像素值數(shù)據(jù)，相鄰的兩個(gè)像素值為一組，并將每一組像素值用Wi表示，Wi中的一對(duì)像素值用(Xi，yi)表示，O≤i SN1XN2/ 然后由Cli= I X1-Yi I，計(jì)算每對(duì)像素值的差值；(2)、將秘密信息S轉(zhuǎn)為十進(jìn)制整數(shù)q；(3)、將⑴計(jì)算的Cli值劃分為四個(gè)區(qū)間Tj,j=l，2，3，4，其中T1的區(qū)間范圍為[0，15] ,T1的寬度為16，嵌入?yún)?shù)為3，使用的嵌入進(jìn)制系統(tǒng)為25 ;T2的區(qū)間范圍為[16，47], T2的寬度為32,嵌入?yún)?shù)為4,使用的嵌入進(jìn)制系統(tǒng)為41 ;Τ3的區(qū)間范圍為[48，111]，T3的寬度為64,嵌入?yún)?shù)為5，使用的嵌入進(jìn)制系統(tǒng)為61 ；Τ4的區(qū)間范圍為[112，255]，T4的寬度為144，嵌入?yún)?shù)為6，使用的嵌入進(jìn)制系統(tǒng)為85 ;根據(jù)(I)計(jì)算的Cli值，得到Cli所屬的范圍Ir根據(jù)Tj,得到此像素組的嵌入?yún)?shù)，然后利用公式B (Cli) =2k2+2k+l得到該像素組所在區(qū)域所使用的嵌入式進(jìn)制系統(tǒng) B (Cli)，其中k為嵌入?yún)?shù)；(4)、由公式Sbw= q mod B(d,)，計(jì)算得到Sliw，利用DE方法將Sbuo嵌入到像素對(duì)(Xpyi)中，得到嵌入后的載密像素對(duì)UZ ,Ji')，設(shè)Cli'為嵌入后載密像素對(duì)(Xi' ,Ii')的差值，即d/ =k' -1i' I，此處DE方法為一個(gè)針對(duì)提高EMD方法嵌入量的菱形編碼圖像隱寫方法(Diamond Encoding,簡稱DE方法)，EMD方法是一種利用修改方向的圖像隱寫方法(Exploiting Modification Direction,簡稱 EMD 方法)；(5)、檢查是否溢出，如果Xi'或yi'不在[0，255]的范圍內(nèi)，則對(duì)載密像素對(duì)(X/ ,Ii')進(jìn)行調(diào)整，否則跳轉(zhuǎn)到(7);對(duì)載密像素對(duì)(Xi' ,Ji')進(jìn)行調(diào)整的方式為:定義一個(gè)正方形區(qū)域Ψκ，大小為2R+1，且設(shè)定R=3k，通過計(jì)算，找到滿足f(xi，兄-)=((2k +1)? +>*,- )mod B(d.) — S 和(Ii=Cli "條件的坐標(biāo)(Xi " ,Ii")，其中k為嵌入?yún)?shù)，k由原始圖像(Xi，yi)通過(3)中定義的方式確定，Cli=Ix1-YiI,di" =Ixi" -Ji" , = qtnod B(CZi)，Yi"≤ 255,然后將 Xi"賦值給 Xi, Yi"賦值給 yi;即使 Xi=Xi" ,Ii=Ii";(6)、在(5)基礎(chǔ)上，對(duì)載密像素對(duì)(Xi',Ji')進(jìn)行區(qū)間檢查，若d/ =Ix/ Ii'不在內(nèi)，同樣需要對(duì)載密像素對(duì)(Xi' ,Ii')進(jìn)行調(diào)整，否則跳轉(zhuǎn)到(7);對(duì)載密像素對(duì)(x/ ,Ii')進(jìn)行調(diào)整的方式選用方案A或方案B:方案A:根據(jù)屯=|\1|，由(3)中定義的方式確定使用的嵌入的進(jìn)制系統(tǒng)B(Cli)，同樣定義一個(gè)正方形區(qū)域Ψκ，大小為2R+1，且設(shè)定R=3k，通過計(jì)算，找到滿足
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法，其特征在于:所述步驟(6)中，根據(jù)如下方式選擇選用方案A還是方案B對(duì)載密像素對(duì)W ,Ii')進(jìn)行調(diào)整:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法，其特征在于:所述秘密信息嵌入器包含以下幾個(gè)部分:圖像選擇模塊，與移動(dòng)智能終端的相冊庫或者文件夾管理器連接，用于選擇原始圖像，并將結(jié)果傳遞給圖像類型識(shí)別模塊；圖像類型識(shí)別模塊，根據(jù)原始圖像文件的頭和尾標(biāo)志，判斷原始圖像的類型，并排除不支持的圖像格式，將所得結(jié)果傳入數(shù)字圖像隱寫模塊；秘密信息加載模塊，用于加載需要嵌入的秘密信息，并將所得結(jié)果傳入加密模塊；加密模塊，對(duì)嵌入的秘密信息進(jìn)行加密處理，將加密時(shí)的密鑰進(jìn)行保存，供解密時(shí)使用，并將所得的加密數(shù)據(jù)流傳給數(shù)字圖像隱寫模塊；數(shù)字圖像隱寫模塊，將加密后的秘密信息嵌入到原始圖像中；圖像生成模塊，生成載密圖像，并存儲(chǔ)至指定文件夾。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法，其特征在于:所述秘密信息提取器包括:圖像選擇模塊，與移動(dòng)智能終端的相冊庫或者文件夾管理器連接，用于選擇載秘圖像，并將結(jié)果傳遞給圖像類型識(shí)別模塊；圖像類型識(shí)別模塊，根據(jù)載秘圖像文件的頭和尾標(biāo)志，判斷載秘圖像的類型，并排除不支持的圖像格式，將所得結(jié)果傳入數(shù)字圖像隱寫模塊；秘密信息提取模塊，從載密圖像中提取出加密后的秘密信息，并將所得結(jié)果傳入解密模塊；解密模塊，利用加密模塊進(jìn)行加密時(shí)保存的密鑰恢復(fù)出發(fā)送端的原始秘密信息，并根據(jù)發(fā)送端的文件形式保存秘密信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于移動(dòng)智能終端的圖像隱寫和秘密信息提取方法，其特征在于:所述彩信發(fā)送器包括以下幾個(gè)部分:網(wǎng)絡(luò)通信檢測模塊，判斷用戶是否已經(jīng)設(shè)置彩信接入點(diǎn)和打開WAP數(shù)據(jù)連接情況；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，將彩信內(nèi)容轉(zhuǎn)換為PDU數(shù)據(jù)；彩信數(shù)據(jù)鏈路模塊，通過Transaction Service服務(wù)，判斷彩信鏈路狀態(tài)，并將創(chuàng)建狀態(tài)返回給發(fā)送模塊；發(fā)送模塊，利用HTTP協(xié)議，向彩信服務(wù)器發(fā)送彩信數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)庫模塊，通過與數(shù)據(jù)庫模塊交互實(shí)現(xiàn)彩信的讀取和寫操作。
【文檔編號(hào)】H04N1/32GK103442156SQ201310363413
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】楊任爾, 鄭紫微, 周福成, 馬澄洪, 金濤, 楊虎 申請人:寧波大學(xué)