1.一种结合误差扩散的字符画生成式伪装方法,其特征在于,包括以下步骤:第1步:输入2值秘密比特序列S=(si)l,si∈{0,1}及分辨率为m0×n0的r阶灰度掩体图像 使用指定字号的字符0和1产生2幅分辨率为l1×l2的字
0 1 0 1
符图像A ,A ,其中,A对应为0字符的编码图像,A对应为1字符的编码图像;l为2值比特序列S的长度,ti,j为掩体图像T位于(i,j)位置的元素,i∈{0,1,…,m0‑1},j∈{0,1,…,n0‑1};
第2步:将2值秘密比特序列S备份τ份,作为B=(bi)τ·l,由密钥k0生成随机坐标序列Z,其中,Z=(zi=(xi,yi))τ·l,(xi,yi)∈m0×n0,且随机坐标序列Z中的坐标两两不等,由密钥k1生成2值随机参考矩阵 并初始化空白图像 其中,空白图像 满足的约束为:
第3步:将r阶灰度掩体图像 量化为掩体图像其中,将 按式(2)量化为掩体图像第4步:通过密钥k2将B=(bi)τ·l加密为F=(fi)τ·l;
0
第5步:对于掩体图像T中的每个元素 根据F、Z和C,选取字符图像并放置在空白图像M上,将放置过程产生的偏差向周围未处理的像素扩散;第6步:重复第5步,直至掩体图像0
T中的所有元素 处理完毕,将此时的M输出作为生成的字符画;
第5步中,根据F、Z和C,选取字符图像的具体操作过程为:0
5.1)对于掩体图像T中的每个元素 按式(3)确定动态阈值t,按式(6)计算t′x,y,按式(5)生成2值比特bcur;
其中,若(x,y)∈Z且对应为Z中第i个坐标位置,则从F=(fi)τ·l中截取第i个2值比特fi,从2值随机参考矩阵C中读取cx,y,然后按异或计算bcur;若 则将t′x,y作为bcur;
0 1
5.2)按式(9)从字符图像A ,A中选取字符图像D;
2.如权利要求1所述的结合误差扩散的字符画生成式伪装方法,其特征在于,第2步中,将S备份τ份,作为B=(bi)τ·l的具体操作过程为:将τ个S顺次连接的结果作为B;
第4步中,通过密钥k2将B=(bi)τ·l加密为F=(fi)τ·l的操作过程为:由密钥k2生成2值随机整数序列R=(ri)τl,然后按式(4)将B=(bi)τ·l加密为F=(fi)τ·l;
其中,符号 表示异或加密。
3.如权利要求2所述的结合误差扩散的字符画生成式伪装方法,其特征在于第5步中,将选取的字符图像D放置在空白图像M上的具体操作过程为:将选取的字符图像D放置在空白图像M中以(x·l1,y·l2)为起点、大小为l1×l2的图像块上。
4.如权利要求3所述的结合误差扩散的字符画生成式伪装方法,其特征在于,第5步中,将放置过程产生的偏差向周围未处理的像素扩散的具体操作过程为:按式(7)计算误差△i,j,将误差△i,j按式(8)分布到ti,j周围8领域的像素点上;
其中,(x,y)∈{(i‑1,j‑1),(i‑1,j),(i‑1,j+1),(i,j‑1),(i,j+1),(i+1,j‑1),(i+1,j),(i+1,j+1)},NC为ti,j周围8领域未按式(6)处理的有效像素个数,Range(x,0,1)用于将x量化到[0,1]区间,若x<0时,则x=0;若x>1时,则x=1;若x∈[0,1]时,则为x。
5.如权利要求2所述的结合误差扩散的字符画生成式伪装方法,其特征在于,第2步中,由密钥k0生成随机坐标序列Z的具体操作过程为:
2.1)选取大于1的正整数作为k0;
2.2)按式(16)将k0映射为 再将 作为rr∈(0,1)按式(17)进行迭代,以产生rr∈(0,1);
其中,IFF()为条件判断函数,第1个参数为判断条件,第2个参数为判断条件为真时的计算结果,第3个参数为判断条件为假时的计算结果;符号 为向下取整,max‑1()表示排除1的最大值,min‑0()表示排除0的最小值;
0 1 0
2.3)将步骤2.2)进行迭代,以产生相邻随机数rr ,rr ,然后将产生的相邻随机数rr ,1
rr按式(18)量化为(x,y)∈m0×n0;
2.4)重复步骤2.2‑步骤2.3),直至产生预设数量的m0×n0范围内的随机坐标;
第2步中,由密钥k1生成2值随机参考矩阵 的具体操作过程为:选取大于1的正整数作为k1,按式(16)将k1映射为 然后将 作为rr∈(0,1)按式(17)进行迭代,以产生rr∈(0,1),再将产生的m0n0个随机数rri,j,i=0,1,…,m0‑1,j=
0,1,…,n0‑1按式(19)量化为ci,j,从而得到第4步中,由密钥k2生成2值随机整数序列R=(ri)τl的具体操作过程为:选取大于1的正整数作为k2,按式(16)将k2映射为 再将 作为rr∈(0,1)按式(17)进行迭代,以产生rr∈(0,1),将产生的τ·l个随机数rri,i=0,1,…,τ·l‑1按式(20)量化为ri,从而得到R=(ri)τl;
6.一种结合误差扩散的字符画生成式恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:第1步:输入嵌密掩体图像 密钥k0,k1,k2及2值秘密比特序列长度l,使用
0 1 0
指定字号字符0和1初始化2幅分辨率为l1×l2的字符图像A ,A ,A对应为0字符的编码图像,1
A对应为1字符的编码图像;其中:mi,j为掩体图像M位于(i,j)位置的元素,i∈{0,1,…,m2‑
1},j∈{0,1,…,n2‑1},m2×n2为M的大小;
第2步:由密钥k0生成长度为τ·l的随机坐标序列Z,其中,Z=(zi=(xi,yi))τ·l,(xi,yi)∈m0×n0,且随机坐标序列Z中的坐标两两不等,由密钥k1生成2值随机参考矩阵其中,生成的随机参考矩阵 满足的约束为:第3步:对随机坐标序列Z中的每个坐标(xi,yi),在嵌密掩体图像M中截取和编码字符图像等尺寸的图像块D,从编码字符图像中选取最接近的编码字符图像,提取出图像块D所代表的2值比特bcur,再将该2值比特bcur解码为2值比特fi;第4步:将所有的fi,i=0,1,…,τ·l‑1构成的序列作为F=(fi)τ·l,由密钥k2将F解码为B=(bi)τ·l,将B划分为τ个长度为l的2值秘密比特序列备份
0 1 τ‑1
第5步:由S ,S ,…,S 提取秘密信息S及认证序列E;
第3步中,从编码字符图像中选取最接近的编码字符图像的具体操作过程为:按式(11)
0 1
从A ,A中选取最接近的字符图像其中,根据式(12)将bcur解码为2值比特fi;
第5步的具体操作为:
0 1 τ‑1
根据S ,S ,…,S 对应位置的元素 计算2值秘密比特si及si的认证值ei,将si,i=0,1,…,l‑1作为提取的秘密信息S,将ei,i=0,1,…,l‑1作为对应的认证序列E。
7.如权利要求6所述的结合误差扩散的字符画生成式恢复方法,其特征在于,第4步中,由密钥k2生成2值随机整数序列R=(ri)τ·l,按式(13)将F解码为B=(bi)τ·l;
8.如权利要求7所述的结合误差扩散的字符画生成式恢复方法,其特征在于,第3步中,在嵌密掩体图像M中截取和编码字符图像等尺寸的图像块D的具体操作过程为:在嵌密掩体图像M中以(xi·l1,yi·l2)为左上角起点,截取分辨率为l1×l2的图像块D;
第4步中,将B划分为τ个长度为l的2值秘密比特序列备份的具体操作过程为:依次截取长度为l的2值秘密比特序列,以构造
9.如权利要求8所述的结合误差扩散的字符画生成式恢复方法,其特征在于,第5步中,
0 1 τ‑1
根据S ,S ,…,S 对应位置的元素 计算2值秘密比特si和si的认证值ei的具体过程为:
1)统计 中为0和为1的数量N0和N1;
2)按式(14)计算si;
其中,rand(2)用于产生[0,2)范围内的随机数,符号 用于向下取整, 用于随机产生0或1的随机数;
3)按式(15)计算ei;
10.如权利要求7所述的结合误差扩散的字符画生成式恢复方法,其特征在于,第2步中,由密钥k0生成随机坐标序列Z的具体操作过程为:
2.1)选取大于1的正整数作为k0;
2.2)按式(16)将k0映射为 再将 作为rr∈(0,1)按式(17)进行迭代,以产生rr∈(0,1);
其中,IFF()为条件判断函数,第1个参数为判断条件,第2个参数为判断条件为真时的计算结果,第3个参数为判断条件为假时的计算结果;符号 为向下取整;max‑1()表示排除1的最大值,min‑0()表示排除0的最小值;
0 1 0
2.3)将步骤2.2)进行迭代,以产生相邻随机数rr ,rr ,然后将产生的相邻随机数rr ,1
rr按式(18)量化为(x,y)∈m0×n0;
2.4)重复步骤2.2)‑步骤2.3),直至产生预设数量的m0×n0范围内的随机坐标;
第2步中,由密钥k1生成2值随机参考矩阵 的具体操作过程为:选取大于1的正整数作为k1,按式(16)将k1映射为 然后将 作为rr∈(0,1)按式(17)进行迭代,以产生rr∈(0,1),将产生的m0n0个随机数rri,j,i=0,1,…,m0‑1,j=0,
1,…,n0‑1按式(19)量化为ci,j,从而得到第4步中,由密钥k2生成2值随机整数序列R=(ri)τl的具体操作过程为:选取大于1的正整数作为k2,按式(16)将k2映射为 再将 作为rr∈(0,1)按式(17)进行迭代,以产生rr∈(0,1),将产生的τ·l个随机数rri,i=0,1,…,τ·l‑1按式(20)量化为ri,从而得到R=(ri)τl;