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专利号: 2024110446065
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于频域图像信息隐藏可逆隐写方法,其特征在于,包括:获取JPEG原始图像,对JPEG原始图像进行分块并将颜色空间由RGB转换为YCbCr以得到亮度分量块;

对所述亮度分量块进行离散余弦变换,以对多个采样点的离散信号序列转换为多个余弦基函数的频域系数,其中,包括:根据所述亮度分量块,得到图像的像素值以及二维波的水平方向频率与二维波的垂直方向频率的取值范围,根据所述像素值、所述二维波的水平方向频率以及所述二维波的垂直方向频率得到所述频域系数对应的系数矩阵;

将所述频域系数映射至离散数值集合,根据预设标准量化表对所述数值集合量化得到交流分量系数;

获取待嵌入的秘密信息,对所述秘密信息进行矩阵编码,基于所述矩阵编码对区域秘密信息比对形成汉明校验矩阵;

根据所述汉明校验矩阵进行逐位异或,确定并修改对应的所述交流分量系数得到隐写频域系数,其中,包括:选定图像像素和通道,判断对应的频域系数是否为正奇数或负偶数,若是,则将矩阵编码对应位赋值为正数;若否,则将对应位的赋值为零,基于赋值后的矩阵编码与所述汉明校验矩阵进行逐位异或,确定并修改对应的交流分量系数得到隐写频域系数,其中,基于逐位异或得到二进制数,对所述二进制数转化得到对应的十进制数值,基于所述十进制数值大小,确定对应的交流分量系数位置并修改数值以写入秘密信息,其中,若对应待修改的交流分量系数为负数,则在该系数对应值基础上加1,若对应待修改的交流分量系数为正数,则在该系数对应值基础上减1,若修改后的所述交流分量系数对应值为0,则重新进行异或确定另一对应交流分量系数;

对所述隐写频域系数依次进行反向离散余弦变换、反量化以及反置乱处理,得到隐藏信息图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于频域图像信息隐藏可逆隐写方法,其特征在于,所述根据所述像素值、所述二维波的水平方向频率以及所述二维波的垂直方向频率得到所述频域系数对应的系数矩阵,包括:根据亮度分量块得到图像块的大小N,以确定补充系数 ,其中,补充系数 为,式中,为二维波的水平方向频率,的取值范围为 ;

根据所述补充系数、所述二维波的水平方向频率以及所述二维波的垂直方向频率,得到转换矩阵A,其中,转换矩阵A为,

式中,为二维波的水平方向频率,为二维波的垂直方向频率,和 的取值范围为;

根据所述转换矩阵A以及像素值 ,得到系数矩阵F,其中 。

3.根据权利要求1所述的一种基于频域图像信息隐藏可逆隐写方法,其特征在于,所述将所述频域系数映射至离散数值集合,根据预设标准量化表对所述数值集合量化得到交流分量系数,包括:获取JPEG原始图像的质量因子,根据所述质量因子确定频域数据量化的标准矩阵量化表;

基于所述量化表对数值集合所有元素对应相除,并按照从低频到高频的量化顺序,得到交流分量系数。

4.一种基于频域图像信息隐藏可逆隐写系统,其特征在于,用于实施如权利要求1‑3任一项所述的方法,所述系统包括:图像预处理模块,被配置为根据获取JPEG原始图像,对JPEG原始图像进行分块并将颜色空间由RGB转换为YCbCr以得到亮度分量块;

空频域转换处理,被配置为对所述亮度分量块进行离散余弦变换,以将多个采样点的离散信号序列转换为多个余弦基函数的频域系数;

数据量化模块,被配置为根据获取JPEG原始图像的质量因子,根据所述质量因子确定频域数据量化的标准矩阵量化表,基于所述量化表对数值集合所有元素对应相除,并按照从低频到高频的量化顺序,得到交流分量系数;

校验矩阵生产模块,被配置为根据获取待嵌入的秘密信息,对所述秘密信息进行矩阵编码,基于所述矩阵编码对区域秘密信息比对形成汉明校验矩阵;

数据嵌入模块,被配置为根据所述汉明校验矩阵进行逐位异或,确定并修改对应的所述交流分量系数得到隐写频域系数;

图像复原模块,被配置为对所述隐写频域系数依次进行反向离散余弦变换、反量化以及反置乱,得到隐藏信息的图像。

5.一种电子设备,其特征在于,包括:

至少一个处理器;以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1‑3中任一项所述的基于频域图像信息隐藏可逆隐写方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1‑3中任一项所述的基于频域图像信息隐藏可逆隐写方法的步骤。