作者：黄燕燕; 邵利平全方向扩展多载体图像分存2维双尺度矩形映射约瑟夫遍历映射哈希函数误差扩散恢复函数
摘要：目的传统误差扩散或恢复函数的多载体密图分存会对嵌密载体视觉质量造成较大影响,同时恢复函数需单独设计,只适用于二值或灰度图像,且通过简单Arnold置乱或异或加密仅能提供有限的安全性。针对此问题,提出结合EMD-c~l嵌入的多载体密图分存方法。方法采用双哈希MD5和SHA-1值产生多组与密图属性和用户密钥有关的置乱参数,驱动2维双尺度矩形映射来改变载体像素对应关系,然后将置乱后载体同位置像素构成向量,按扩展约瑟夫遍历映射分配基向量,通过EMD-c~l嵌入秘密像素,从而将密图分存到多张载体中。结果采用EMD-c~l提高了嵌密载体视觉质量且不需额外设计恢复函数,可针对不同分辨率和灰度阶密图分存。所提方法载体像素位置和EMD-c~l基向量都与密图MD5和SHA-1值以及用户密钥紧密绑定,仅有正确用户密钥和密图MD5和SHA-1值才能对密图恢复,并可通过第三方公信方托管的参与者分存信息MD5和SHA-1值使得所述策略具备认证能力。所提方法密钥空间为1.193 6×10~（118）,可抵抗暴力破解。实验结果表明,结合EMD-c~l,所提方法具有较好的嵌密载体视觉质量,NC趋近于1,对于EMD-3~l,嵌密载体PSNR均接近50 dB;对于EMD-5~l和EMD-7~l,PSNR分别达到45 dB和42 dB,而传统方法,PSNR最好仅为42 dB。所提方法可分存不同分辨率和灰度阶密图,可对参与者密钥分存信息的真实性进行检验且对密图哈希和用户密钥极度敏感。结论所提方法具有较低复杂度,较高安全性和普适性及认证能力,在整体性能上优于传统误差扩散或恢复函数的多载体密图分存方法,适用于对嵌密载体视觉质量要求高和针对不同分辨率和灰度阶密图分存的安全场景中。
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