一种基于整数DCT系数调制的信息隐藏及提取方法

摘要

本发明提供了一种基于整数DCT系数调制的信息隐藏及提取方法，通过构造一个N维2N+1阶魔方矩阵，并将载体系数以N个为一组分别映射到该N维2N+1阶魔方矩阵中得到一个映射值，将待嵌入的2N+1进制数秘密信息与映射值进行对比，如果两者数值相等，则不需要修改该组载体系数，如果不相等，仅需修改其中一个载体系数，即可使得映射值等于待嵌入的值，通过修改一个载体系数完成秘密信息个比特的嵌入，嵌入效率高达且由于载体系数修改率仅为1/N，计算过程简单，提高了信息隐藏及提取的效率。

主权项

一种基于整数DCT系数调制的信息隐藏方法，其特征在于，所述的信息隐藏方法包括：步骤1）、构建一个N维2N+1阶魔方矩阵，该矩阵满足每个维度有2N+1个坐标，共有(2N+1)N个元素，每个元素均为数值范围在[0,2N]之间的2N+1进制数，以任何一个元素为中心，与其余维度上的2N个相邻元素的数值共同构成0至2N的连续整数；步骤2）、在H.264/AVC编码视频的宏块过程中，根据平均纹理复杂度(ACM)计算公式，计算出当前宏块的纹理复杂度，若满足如下条件，则选择为待嵌入宏块；$\mathrm{ACM}\left(T\right)=\frac{\underset{i=0}{\overset{3}{\Sigma }}\underset{j=0}{\overset{3}{\Sigma }}[\left(\right|T_{\mathrm{ij}}|>{\theta }_1)?|T_{\mathrm{ij}}|:0]-T_{00}}{\underset{i=0}{\overset{3}{\Sigma }}\underset{j=0}{\overset{3}{\Sigma }}[\left(\right|T_{\mathrm{ij}}|>{\theta }_1)?1:0}>{\theta }_2$其中，T是宏块经DCT变换后的系数矩阵，T_ij是矩阵T的元素，θ₁与θ₂是通过实验计算得出的阈值，式中的“(|T_ij|＞θ₁)？1:0”表示如果|T_ij|＞θ₁成立，则取值为1，否则取值为0，“(|T_ij|＞θ₁)？|T_ij|:0”表示如果}T_ij|＞θ₁成立，则取值为|T_ij|，否则取值为0；步骤3）、对步骤2）中得到的待嵌入宏块通过logistic映射产生非周期不收敛的混沌序列，对该混沌序列进行整数量化后得到模板选择序号，根据该模板选择序号选择每个待嵌入宏块内的I4块模板；步骤4）、从步骤3）得到的每个I4块模板中选取N个量化后的非零AC系数作为一组载体系数进行信息嵌入，在每个待嵌入宏块遍历结束时不足N个的载体系数丢弃；步骤5）、将步骤4）中获得的一组载体系数映射到步骤1）构建的N维2N+1阶魔方矩阵中，得到一个映射值；然后将该映射值与待嵌入的2N+1进制数秘密信息进行对比，如果两者数值相等，则不需要修改该组载体系数，否则根据以下公式调制系数，使得映射值等于待嵌入的2N+1进制数秘密信息的数值，完成H.264/AVC压缩视频中秘密信息的嵌入：其中$\begin{array}{c}{c}_k\leftarrow 1=\left\{\begin{array}{cc}{c}_k-1& \mathrm{if}{c}_k\ne 1\\ -1& \mathrm{if}{c}_k=1\end{array}\right.\\ c_k\to 1=\left\{\begin{array}{cc}{c}_k+1& \mathrm{if}{c}_k\ne -1\\ 1& \mathrm{if}{c}_k=-1\end{array}\right.\end{array}$其中，F表示载体系数与N维2N+1阶魔方矩阵中的元素的映射函数，D_i是当前要嵌入的一个2N+1进制的秘密信息。