l

1.结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图分存方法，其特征在于，包括以下步骤：第1步：将分辨率h1×w1的R′阶密图S扫描为2值比特位串b，将b以l个比特为一组划分为N组b0,b1,…,bk,…,bN‑1，其中 括号()2表示2进制；

第2步：利用长度为l的自然数编号序列m＝(mi)l对bk进行编号，然后利用bk和m生成r位2值校验分组 r的长度由编号序列的长度l来确定，其中k＝0,1,…,N‑1；

第3步：将pk,k＝0,1,…,N‑1和bk,k＝0,1,…,N‑1进行2值比特位串连接作为添加校验信息的2值比特位串b′；

第4步：输入n个用户密钥keyK,K＝0,1,…,n‑1且keyi＞0，由keyK,K＝0,1,…,n‑1产生nh·w个(0,1)范围内的随机数xIT+1,xIT+2,…,xIT+h·w，并进一步量化为[0,2‑1]范围内的随机整数x′IT+1,x′IT+2,…,x′IT+h·w，然后扫描为h×w维随机整数矩阵C＝(cx,y)h×w,cx,y∈{0,n1,…,2‑1}；

第5步：由keyK,K＝0,1,…,n‑1建立随机映射关系来改变b′中的2值比特位置关系，从而将b′置乱为b″；

第6步：输入n个分辨率为h×w的R阶载体图像 K＝0,1,…,n‑1且满足n·h·w≥l·N+N·r，将b″中的2值比特n个比特为一组划分为N′组b″0,b″1,…,b″k,…,b″N‑1, 将不同载体 K＝0,1,…,n‑1中的(x,l

y)位置元素构成序列 以cx,y为控制条件,利用元素改变和不改变的EMD‑2嵌入策略在Sx,y中嵌入b″k，从而将Sx,y调整为 其中k＝0,1,…,N′,x＝0,1,…,h‑1,y＝0,1,…,w‑1；

第7步：将嵌密后的 K＝0,1,…,n‑1输出；

l

第6步中，以cx,y为控制条件,利用元素改变和不改变的EMD‑2 嵌入策略在Sx,y中嵌入b″k，从而将Sx,y调整为 的具体方法为式(18)，其中坐标(x,y)和k之间的映射关系如式(19)所示：l

S′x,y＝EMD‑2(cx,y,Sx,y,b″k) (18)l

式(18)中，函数EMD‑2()执行的具体功能是参考cx,y按式(20)将 嵌入到 中，其中记 K＝0,1,…,n‑1；

l

2.如权利要求1所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图分存方法，其特征在于：第1步将b以l个比特为一组划分为N组b0,b1,…,bk,…,bN‑1的具体方法是式(1):式(1)中，符号||表示比特位串连接符；

第1步中划分的组数N可按式(2)进行确定：式(2)中，符号 表示向上取整运算符；

第2步所构建的长度为l的自然数编号序列m＝(mi)l的具体方法是式(3):0 1 r‑1

m＝(1,2,…,l+r)\(2 ,2 ,…,2 ) (3)式(3)中，符号\表示排除，即在第1个序列剔除第2个序列元素；

第2步由m＝(mi)l对bk进行编号的具体方法是式(4):式(4)中，函数 用于获取 的编号mi，而i＝ind(mi,m)用于获取mi在序列m中的索引；

第2步利用bk和m生成r位2值校验分组 的具体方法为式(5)：式(5)中，函数bin(mi,r‑j‑1)是用于获取mi对应的第r‑j‑1个2值比特，符号 表示异或；

第2步中r的长度由编号序列的长度l来确定的具体方法是式(6):r

2‑1≥l+r (6)。

l

3.如权利要求1所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图分存方法，其特征在于：第3步：将pk,k＝0,1,…,N‑1和bk,k＝0,1,…,N‑1进行2值比特位串连接作为添加校验信息的2值比特位串b′的具体方法是式(7)：b′＝b||p,p＝p0||p1||…||pN‑1 (7)；

第4步由keyK,K＝0,1,…,n‑1产生h·w个(0,1)范围内的随机数xIT+1,xIT+2,…,xIT+h·w的具体方法是：按式(8)和式(9)生成初始值G0∈(0,1)和系统参数G1∈[3.57,4]；

将G0和G1代入式(10)迭代IT＞0次以消除暂态效应，从IT+1次开始起迭代产生h·w个(0,1)范围内的随机数：xIT+1,xIT+2,…,xIT+h·wxt+1＝μxt(1‑xt) (10)；

式(10)中，xt∈(0,1)，μ∈[3.57,4]为系统参数；

n

第4步量化为[0,2 ‑1]范围内的随机整数x′IT+1,x′IT+2,…,x′IT+h·w的具体方法是式(11)：15 n

x′t＝(xt×10 )mod 2 (11)。

l

4.如权利要求1所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图分存方法，其特征在于：第5步由keyK,K＝0,1,…,n‑1建立随机映射关系来改变b′中的2值比特位置关系，从而将b′置乱为b″的具体方法是：按式(12)和式(13)分别生成初始值G2∈(0,1)和系统参数G3∈[3.57,4]；

将G2和G3分别代入式(10)迭代产生len＝N·l+N·r个(0,1)范围内的随机数，在迭代时同样将前IT＞0次随机数抛弃以消除暂态效应，记产生的随机数序列y＝(y0,y1,…,ylen‑1)，对应的降序排列序列为y′＝(y′0,y′1,…,y′len‑1)；

然后按式(14)建立起一一映射关系π，从而按式(15)改变b′中2值比特的索引位置，将b′置乱为b″；

π:(ind(yi,y))len→(ind(yi,y′))len (14)式(14)中，函数ind(yi,y)用于获取yi在y中的索引位置编号；

b″＝π(b′) (15)。

l

5.如权利要求1所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图分存方法，其特征在于：第6步将b″中的2值比特n个比特为一组划分为N′组b′0,b′1,…,b′k,…,b″N1的具体方法是式(16)，其中划分的组数N′按式(17)确定：b″＝b′0||b′1||…||b′k||…||b′N‑1 (16)l

6.一种基于权利要求1所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图分存方法的恢复方法，其特征在于包括以下步骤：第1步：输入分辨率为h×w的R阶嵌密载体图像 密图分辨率h1×w1，密图灰度阶R′，密图分组参数l和密图校验分组参数r，其中K＝0,1,…,n‑1；

第2步：输入n个用户密钥keyK,K＝0,1,…,n‑1且keyi＞0，由keyK,K＝0,1,…,n‑1产生nh·w个(0,1)范围内的随机数xIT+1,xIT+2,…,xIT+h·w，并进一步量化为[0,2‑1]范围内的随机整数x′IT+1,x′IT+2,…,x′IT+h·w，然后扫描为h×w维随机整数矩阵C＝(cx,y)h×w,cx,y∈{0,n1,…,2‑1}；

第3步：将 K＝0,1,…,n‑1上(x,y)位置的元素 K＝0,1,…n‑1构成向量l

S′x,y，然后结合C＝(cx,y)h×w依据EMD‑2恢复策略从S′x,y中提取出2值比特位串然后将所有的Bx,y进行连接，并从中提取出长度为l·N+N·r的2值比特位串b″，其中x＝0,1,…,h‑1,y＝0,1,…,w‑1，N由密图分辨率h1×w1和密图灰度阶R′确定；

l

第4步：由keyK,K＝0,1,…,n‑1建立与权利要求1所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图分存方法的第5步相对应的逆随机映射关系来改变b″中的2值比特位置关系，从而将b″恢复为b′；

第5步：从b′中提取出长度为l·N的2值比特位串b和长度为N·r的2值比特位串p，将b以l个为一组划分为N组：b0,b1,…,bk,…,bN‑1，将p以r个为一组划分为N组：p0,p1,…,pk,…,pN‑1；

l

第6步：利用权利要求1所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图分存方法的第2步，建立长度为l的自然数编号序列m＝(mi)l对bk进行编号，计算bk中的出错位置比特并对出错位置的比特进行纠正，其中k＝0,1,…,N‑1第7步：将纠正以后的b扫描为h1×w1的R′阶密图S并输出；

第6步中，对出错位置的比特进行纠正的具体方法是式(30):式(30)中，符号 表示取反运算，ek∈m,id＝ind(ek,m)是赋值语句的成立条件。

l

7.如权利要求6所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图恢复方法，其特征在于：第2步输入n个用户密钥keyK,K＝0,1,…,n‑1且keyi＞0，由keyK,K＝0,1,…,n‑1产生h·w个(0,1)范围内的随机数xIT+1,xIT+2,…,xIT+h·w的具体方法是：按式(8)和式(9)生成初始值G0∈(0,1)和系统参数G1∈[3.57,4]；

将G0和G1代入式(10)迭代IT＞0次以消除暂态效应，从IT+1次开始起迭代产生h·w个(0,1)范围内的随机数：xIT+1,xIT+2,…,xIT+h·wxt+1＝μxt(1‑xt) (10)；

式(10)中，xt∈(0,1)，μ∈[3.57,4]为系统参数；

n

第2步量化为[0,2 ‑1]范围内的随机整数x′IT+1,x′IT+2,…,x′IT+h·w的具体方法是式(11):15 n

x′t＝(xt×10 )mod 2 (11)；

l

第3步结合C＝(cx,y)h×w依据EMD‑2恢复策略从S′x,y中提取出2值比特位串的具体方法是式(21)：

l

Bx,y＝EMD′‑2(cx,y,Sx,y) (21)；

l

式(21)中，函数EMD′‑2()执行的功能是按式(22)提取出2值比特 其中K＝0,1,…,n‑1

第3步将所有的Bx,y进行连接，并从中提取出长度为l·N+N·r的2值比特位串b″的具体方法是：b″＝left(B0,0||B0,1||…||Bx,y||…||Bh‑1,w‑1,N·l+N·r) (23)；

式(23)中，函数left()用于从B0,0||B0,1||…||Bx,y||…||Bh‑1,w‑1截取前N·l+N·r个2值比特作为2值比特位串b″；

第3步中N由密图分辨率h1×w1和密图灰度阶R′确定的具体方法是式(2):l

8.如权利要求6所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图恢复方法，其特征在于：第4l步，由keyK,K＝0,1,…,n‑1建立与权利要求1所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图分存方法的第5步相对应的逆随机映射关系来改变b″中的2值比特位置关系，从而将b″恢复为b′的具体方法是：由n个用户密钥keyK,K＝0,1,…,n‑1，按式(12)和式(13)分别生成初始值G2∈(0,1)和系统参数G3∈[3.57,4],将G2和G3分别代入式(10)迭代产生len＝N·l+N·r个(0,1)范围内的随机数，在迭代时同样将前IT＞0次随机数抛弃以消除暂态效应，记产生的随机数序列y＝(y0,y1,…,ylen‑1)，对应的降序排列序列为y′＝(y′0,y′1,…,y′len‑1)，然后按式(24)建立起一一映射关系π′，从而按式(25)改变b″中2值比特的索引位置，将b″恢复为b′；

π′:(ind(yi,y))len←(ind(yi,y′))len (24)b′＝π′(b″) (25)。

l

9.如权利要求6所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图恢复方法，其特征在于：第5步从b′中提取出长度为l·N的2值比特位串b的具体方法为式(26)，从b′中提取出长度为N·r的2值比特位串p的具体方法为式(27)；

b＝left(b′,N·l) (26)

p＝right(b′,N·r) (27)

式(26)中，函数left()用于从b′中截取前N·l个2值比特作为2值比特位串p，式(27)中，函数right()用于从b′中截取后N·r个2值比特作为2值比特位串p；

第5步将b以l个为一组划分为N组：b0,b1,…,bk,…,bN‑1，将p以r个为一组划分为N组：p0,p1,…,pk,…,pN‑1的具体方法是式(28)：b＝b0||b1||…||bk||…||bN‑1,p＝p0||p1||…||pN‑1 (28)。

l

10.如权利要求6所述的结合EMD‑2嵌入的带恢复多载体密图恢复方法，其特征在于：第6步建立长度为l的自然数编号序列m＝(mi)l的具体方法是式(3)：0 1 r‑1

m＝(1,2,…,l+r)\(2 ,2 ,…,2 ) (3)式(3)中，符号\表示排除，即在第1个序列剔除第2个序列元素；

第6步计算错误编号 的具体方法是式(29)。