新字符串"ec化a"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)；
[0045](6)再次重复执行步骤巧），W最终得到概率之和为1，获得最终的化ffman二叉 树；根据化ffman二叉树，W从根到分支、左节点为0,右节点为1的原则，得到化ffman码 表；
[0046] 根据此步骤的说明，可W得到各字符及对应的编码为a(0)、b(lll)、c(lOl)、 d(llO)、e(100)，从而得到字符串"c油cedeacacdeddaa油a油油aa油bacdebaceada"的信息 编码为 1010111101100......01100 ;
[0047] (7)根据化ffman码表中各字符对应的编码顺序，得到待嵌入原始秘密信息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;例 如，本实施例中字符串"C油cedeacacdeddaa油a油油aa油bacdebaceada"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 ;
[0048] (8)WIP置换表，对步骤（7)中编码信息数据D进行重新排序，W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，0。=LuR。，该重新排序过程包括如下步骤（8-1)至步骤（8-如：
[0049] (8-1)将编码信息数据D中第58位信息数据cy乍为L。数据组的第1位，编码信 息数据D中第50位信息数据屯。作为L。数据组中的第2位，依此类推，得到L。数据组为L。 =dsAAz…屯;编码信息数据D中第57位信息数据d57作为R。数据组的第Η立，编码信 息数据D中第49位信息数据cU作为L。数据组中的第2位，依此类推，得到R。数据组为R。 =ds油gcV··山;将L。数据组和R。数据组进行组合，得到置换编码信息数据〇1=(15油。(142··· dsdsTdAgdu···山；
[0050] (8-2)对步骤（8-1)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'。(t) =L(j(t)，R'。=R(j(t)，其中，迭代公式如下：
[0051] ￡"(/)= /?如一1);巧"(7)=/."(/)货/'(巧。(7- 1)，也)，/-1,2,---,16:
[0052] 其中，U(t)表示L。数据组中第t个信息数据，Rn(t)表示R。数据组中第t个信息 数据，思表示异或运算，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；
[005引 IP置换表如下：
[0054]
[00巧]
[0056] (8-3)对步骤（8-2)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：
[0057]
[005引 饼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；
[0059] (10)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。，Xl,而，…，X255;其中，最优组合X。，Xl，而，…，而55的 求解公式如下：
[0060]
[00川 g' =Mx+g,，g'表示图像隐写后的像素矩阵；
[0064] (11)对于灰度值为g.j的像素点集合（g。，gi,g2,…，g255)，选择Xj个像素将其灰度 值减1，并将剩余的（g，-x，）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'。
[0065] 利用步骤（1)至步骤（11)，即可实现将秘密信息嵌入到智能移动终端获取的外部 图像中，从而实现了利用智能移动终端隐写秘密信息搭到图像中的目的。
[0066] 为了解本发明所提出的智能移动终端图像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"C油cedeacacdeddaa油a油油aa油bacdebaceada"。其中，
[0067] 如图2中所示，四幅原始载体图像分别为"Lena"、叩油oon"、叩eppers"和 "Boats";利用本发明提出的智能移动终端图像隐写方法对上面四幅原始载体图像满嵌入 秘密信息后得到如图3中的四幅嵌密图像。
[006引按照对应比较的原则，由图2和图3可W看出，原始载体图像和嵌入秘密信息后的 加密图像在主观视觉上是分辨不出差异的。运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.基于秘密信息加密预处理的智能移动终端图像隐写方法，其特征在于，依次包括如 下步骤： (1) 智能移动终端通过内存卡或内置摄像头获取外部图像，对获取的外部图像滤除噪 声，并将滤除噪声后的外部图像作为隐写信息的待选原始载体图像； (2) 选择原始载体图像C，设原始载体图像C的像素值为cXc，设定待嵌入的原始秘密 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Sp 1 < i < L ; (3) 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^的出现 概率为 Ρ(8?)，0〈Ρ(8?)彡 1 ; (4) 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； (5) 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； (6) 再次重复执行步骤（5)，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的原则，得到Huffman码表； (7) 根据Huffman码表中各字符对应的编码顺序，得到待嵌入原始秘密信息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 ; (8) 以IP置换表，对步骤（7)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， %= L。!?。，该重新排序过程包括如下步骤（8-1)至步骤（8-3): (8-1)将编码信息数据D中第58位信息数据d5S作为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。= d5Sd5(]d42…ds;编码信息数据D中第57位信息数据d 57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(8-2)对步骤（8-1)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，并令其中，迭代公式如下：其中，"(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， 由表示异或运算，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； IP置换表如下：(8-3)对步骤（8-2)所得迭代后的L'。数据组和R'。数据组中的数据按照IP 1逆置换 表进行置换，得到密文数据D' ；其中，IP 1逆置换表如下：(9) 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； (10) 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, x2,…，其中，最优组合X。，Χι，X2,…，的求解 公式如下：表示图像隐写后的像素矩阵；(11) 对于灰度值为g]的像素点集合（g C，gl，g2，…，g255)，选择x]个像素将其灰度值减 1，并将剩余的个像素的灰度值加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'。
【专利摘要】本发明涉及基于秘密信息加密预处理的智能移动终端图像隐写方法，智能移动终端选取滤噪后的外部图像作为原始载体图像，统计嵌入秘密信息中字符出现概率，根据字符出现概率对各字符重新排序形成新的字符串；将查找到的新字符串中出现概率最小的字符组合相加形成新的节点，新节点作为整体与其他未组合字符重新排序，获得最终的Huffman二叉树、Huffman码表和秘密信息的编码信息数据；以IP置换表，对编码信息数据重新排序，获得置换编码信息数据；记录载体图像各像素的LSB数据流与秘密信息比特不同的像素个数；并通过对像素的灰度值减1或加1，得到嵌入秘密信息的加密载体图像。
【IPC分类】G06T1/00
【公开号】CN105279728
【申请号】CN201510644956
【发明人】郑紫微, 丁石磊
【申请人】宁波大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月8日