基于智能移动终端图像的工业图纸加密系统及其加密方法_3

文档序号:9489655阅读:来源:国知局
r>[0076] (5)图像预处理模块8对接收的动态图像进行滤噪或加噪处理,将滤噪或加噪后 的动态图像以预设的时间段分解成多个不同帧长的帧图像,并将各帧图像分别作为待选载 体图像发送给嵌密模块9嵌入秘密信息;其中,嵌密模块9嵌入秘密信息的隐写过程依次包 括如下步骤:
[0077] (5-1)在多个载体图像中选择其中一个图像作为目标载体图像C,设目标载体图 像C的像素值为cXc,设定待嵌入的秘密信息S为一组长度为L的字符串s,记字符串s中 第i个字符为SylSi<L;
[0078] (5-2)统计字符串s中各字符出现的次数,并计算出各字符的出现概率,记字符Sl 的出现概率为P(Si),0 <p(Si)彡1 ;
[0079] 设待嵌入的秘密信息S为字符串"cabcedeacacdeddaaabaababaaabbacdebacea da",该字符串的长度为40,则字符"a"的出现概率为0. 4,字符"b"的出现概率为0. 175,字 符"c"的出现概率为0. 15,字符"d"的出现概率为0. 15,字符"e"的出现概率为0. 125 ;
[0080] (5-3)根据各字符出现概率从小到大的顺序,对各字符进行重新排序,形成一组新 的字符串Si,并查找新的字符串Sl中出现概率最小的字符;
[0081] 例如,在字符串 "cabcedeacacdeddaaabaababaaabbacdebaceada" 中,根据各字符 出现概率从小到大重新排序后为e(〇. 125)、c(0. 15)、d(0. 15)、b(0. 175)、a(0.4),其中, e(0. 125)表示字符"e"的出现概率为0. 125 ;得到重新排序后的新字符串为"ecdba" ;
[0082] (5-4)以新字符串中字符从左至右的顺序查找,将查找到的出现概率最小的字符 组合相加,形成新的节点,并将形成的新节点作为整体与其他未组合的字符重新排序;例 如,在新字符串"ecdba"中,从左至右出现概率最小的字符为d(0. 15)、b(0. 175)、(e+c) (0. 275) ^a(0.4);
[0083] (5_5)再次重复执彳丁步骤(5_4),以最终得到概率之和为1,获得最终的Huffman二 叉树;根据Huffman二叉树,以从根到分支、左节点为0,右节点为1的原贝1】,得到Huffman码 表;
[0084] 根据此步骤的说明,可以得到各字符及对应的编码为a(0)、b(111)、c(101)、 d(110)、e(100),从而得到字符串 "cabcedeacacdeddaaabaababaaabbacdebaceada" 的信息 编码为 1010111101100......01100 ;
[0085] (5-6)根据Huffman码表中各字符对应的编码顺序,得到待嵌入秘密信息S的编码 信息数据D,其中设定编码信息数据D的长度为1,第j个信息数据为d,,1 <j< 1 ;
[0086] 例如,本实施例中字符串 "cabcedeacacdeddaaabaababaaabbacdebaceada" 的编码 信息数据D为1010111101100……01100,编码信息数据的第4个信息数据为0,第5个信息 数据为1 ;
[0087] (5-7)以IP置换表,对步骤(5-6)中编码信息数据D进行重新排序,以获得置换编 码信息数据D。,其中,置换编码信息数据D。由位于左侧的L。数据组和位于右侧的R。数据组 组成,〇。=L。!?。,该重新排序过程包括如下步骤(a)至步骤(f):
[0088] (a)将编码信息数据D中第58位信息数据cU乍为L。数据组的第1位,编码信息 数据D中第50位信息数据d5。作为L。数据组中的第2位,依此类推,得到L。数据组为L。 =d5SdMV··ds;编码信息数据D中第57位信息数据d57作为R。数据组的第1位,编码信 息数据D中第49位信息数据d49作为L。数据组中的第2位,依此类推,得到R。数据组为R。 =d57d49d41···d7;将L。数据组和R。数据组进行组合,得到置换编码信息数据D1=d5Sd5Qd42… dsdsYC^gdfd7;
[0089] (b)对步骤(b)所得L。数据组和R。数据组中数据按照IP置换表进行IP置换和 异或运算,并进行16次循环迭代,得到迭代后的L'。数据组和R'。数据组,并令L'。(〇 = L。(t),R'。=R。⑴,其中,迭代公式如下:
[0090] L0(t) =R0(t_l) ;/?<!(')=/」>(,?十1,2,…,16 ;
[0091] 其中,U(t)表示L。数据组中第t个信息数据,Rjt)表示R。数据组中第t个信息 数据,_表示异或运算,f(,)表示由S盒决定的置换算法,kt表示由密钥编排产生的数据 块;
[0092] IP置换表如下:
[0093]
[0094] (c)对步骤(b)所得迭代后的L'。数据组和R'。数据组中的数据按照IP1逆置换 表进行置换,得到密文数据D' ;其中,IP1逆置换表如下:
[0095]
[0096] (d)将预处理后的秘密信息中每个比特按zigzag扫描的方式对应于载体图像C的 各个像素值,并记录像素的LSB数据流;
[0097] (e)统计每个像素的LSB与欲嵌入的秘密信息比特不同的像素个数,记不同的像 素构成向量g,并计算、获取最优组合X。,Xi,χ2,…,χ255;其中,最优组合X。,Xi,χ2,…,χ255的 求解公式如下:
[0102] (f)对于灰度值为g]的像素点集合(gQ,gl,g2,…,g255),选择X]个像素将其灰度值 减1,并将剩余的fej-xj个像素的灰度值加1,从而得到嵌入秘密信息s的加密载体图像 C',其中,加密载体图像C'的像素矩阵为g' ;
[0103] (6)定位模块10获取移动终端当前所处的位置数据,并发送获取的位置数据给秘 钥生成模块11 ;
[0104] (7)秘钥生成模块11接收位置数据,以接收的位置数据作为与载密图像对应的加 密秘钥,并将生成的加密秘钥发送给图像发送模块13 ;
[0105] (8)图像发送模块13将接收的加密秘钥、载密图像以及其他帧图像一起保存到图 像存储模块4,秘密信息提取模块14,用以利用对应加密秘钥的解密秘钥提取载密图像中 的秘密信息。
[0106] 为了解本发明中秘密信息嵌入载体图像的隐写方法的隐写性能,本实施例中对该 图像隐写方法做了仿真:本方法选择大小512X512的BMP格式标准灰度图像作为仿真的载 体图像,待嵌入秘密信息为"cabcedeacacdeddaaabaababaaabbacdebaceada"。其中,
[0107] 如图3(a)至图3(d)所示,四幅载体图像分别为"Lena"、"Baboon"、"PepperslPI "Boats";利用本发明提出的图像隐写方法对上面四幅载体图像满嵌入秘密信息后分别对 应得到如图4(a)至图4(d)中的四幅嵌密图像。按照对应比较的原则,由图3和图4可以 看出,载体图像和嵌入秘密信息后的载密图像在主观视觉上是分辨不出差异的。这说明在 智能移动终端中,本发明中的图像隐写方法具有良好的视觉隐蔽性,极大地提高了秘密信 息嵌入载体图像的隐写性能。
【主权项】
1. 基于智能移动终端图像的工业图纸加密系统,其特征在于,所述智能移动终端包括 中央处理模块W及分别连接中央处理模块的指纹采集处理模块、图像采集模块、图像存储 模块、图像提取模块、图像类型识别模块、图像类型转换模块、图像预处理模块、嵌密模块、 定位模块、秘钥生成模块、文本识别转换模块、图像发送模块和秘密信息提取模块;所述图 像存储模块分别连接图像采集模块和图像提取模块,所述图像预处理模块分别连接图像类 型识别模块、图像类型转换模块和嵌密模块,所述定位模块连接秘钥生成模块,所述文本识 别转换模块连接嵌密模块,所述图像发送模块分别与嵌密模块、秘钥生成模块和秘密信息 提取模块连接,其中, 所述中央处理模块,根据指
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