[发明专利]面向JPEG2000图像的联合指纹嵌入与加密方法及装置

摘要

本发明实施例提供一种面向JPEG2000图像的联合指纹嵌入与加密方法及装置，应用于社交多媒体分享网络。该方法针对目前多媒体内容分享过程中存在的非法复制、盗版、剽窃以及资源受限等问题，以数字图像为研究对象，基于树结构小波变换和层次社区结构对数字图像实现指纹嵌入和混沌加密，能够有效提高图像等多媒体数据传播过程中的安全性和保密性，具有可追踪性和可扩展性，除此之外，该方法简单，且可应用于存储和带宽资源受限的环境。

主权项

1.一种面向JPEG2000图像的联合指纹嵌入与加密方法，应用于社交多媒体分享网络，其特征在于，包括:提取社交网络中的层次社区结构；根据所述层次社区结构提取DPV向量，并根据所述DPV向量对原始图像进行树结构小波变换，以得到近似分量、水平细节分量、垂直细节分量和对角细节分量，其中，所述DPV向量是指不连续的点向量，不同的层次社区结构对应不同的DPV向量，而不同的DPV向量决定不同的小波分解方式；根据所述层次社区结构对该社交网络中的用户进行指纹编码以得到多级指纹码，其中，所述多级指纹码包括多个码段；将所述多级指纹码中的多个码段分别对应嵌入所述近似分量、水平细节分量和垂直细节分量中，以得到包含有指纹序列的近似分量、水平细节分量、垂直细节分量；对所述对角细节分量以及包含有指纹序列的近似分量、水平细节分量、垂直细节分量分别进行JPEG2000编码以得到对应的对角编码块、近似编码块、水平编码块和垂直编码块；分别提取所述近似编码块、水平编码块、垂直编码块和对角编码块中的压缩字节流以组成与各编码块对应的一维向量；对各所述一维向量中的向量元素进行二进制位平面分解以得到多个二进制位面，并将所述多个二进制位面划分为第一位面和第二位面，其中，所述第一位面包括高四位位面，所述第二位面包括低四位位面；将所述第一位面和第二位面分别对应表示为第一向量A₁和第二向量A₂；根据公式对所述第二向量A₂进行求和，并根据求和结果sum₁对所述第一向量A₁中的向量元素进行移位操作，以得到第一移位向量A₁₁，其中，L为所述第二向量A₂的长度；根据公式B₁(i)＝A₁₁(i)⊕A₁₁(i‑1)⊕A₂(i)⊕b₁(i)对所述第一移位向量A₁₁中的第i个向量元素进行加密以得到第一加密向量B₁，其中，b₁为第一秘钥流；根据公式对所述第一加密向量B₁进行求和，并根据求和结果sum₂对所述第二向量A₂中的向量元素进行移位操作，以得到第二移位向量A₂₂，其中，L为所述第一加密向量B₁的长度；根据公式B₂(i)＝A₂₂(i)⊕A₂₂(i‑1)⊕B₁(i)⊕b₂(i)对所述第二移位向量A₂₂中的第i个向量元素进行加密以得到第二加密向量B₂，其中，b₂为第二秘钥流；根据公式对所述第一加密向量B₁和所述第二加密向量B₂进行求和，得到求和结果sum；根据预设初始秘钥和求和结果sum对分段线性混沌映射系统进行迭代处理以得到混沌向量S，并将所述混沌向量S划分为相同长度的第一混沌向量S₁和第二混沌向量S₂；根据公式Y＝mod(floor(S₁×10¹⁴),L)+1将所述第一混沌向量S₁转化为第一整数向量Y，根据公式Z＝mod(floor(S₂×10¹⁴),L)+1将所述第二混沌向量S₂转化为第二整数向量Z；根据公式temp＝B₂(i)，B₂(i)＝B₁(Z(i))，B₁(Z(i))＝temp交换所述第一加密向量B₁的向量元素以得到第一混合向量C₁，以及根据temp＝B₁(i)，B₁(i)＝B₂(Y(i))，B₂(Y(i))＝temp交换所述第二加密向量B₂中的向量元素以得到第二混合向量C₂，其中，L为所述第一混沌向量S₁或第二混沌向量S₂中的向量长度，i＝1,2…L；对所述第一混合向量C₁和第二混合向量C₂进行重组以得到加密指纹图像。