一种针对JPEG图像的秘密图像分享方法和系统

技术特征：
1.一种针对jpeg图像的秘密图像分享方法，其特征在于，待分享的秘密图像为jpeg图像，所述jpeg图像包含的秘密信息为经量化的dct(discrete cosine transform，离散余弦变换)系数；所述方法包括：步骤s1、对获取到的n 1张图像进行预处理，以提取所述n 1张图像中的每一张图像的完整dct系数列表，所述n 1张图像包括1张所述待分享的秘密图像和n张载体图像；步骤s2、基于n 1张所述完整dct系数列表，确定所述待分享的秘密图像的待分享dct系数列表、所述n张载体图像对应的n张待使用dct系数列表，并根据所述待分享dct系数列表和所述n张待使用dct系数列表中的最大dct系数值确定素数p；步骤s3、利用所述待分享dct系数列表、所述n张待使用dct系数列表、所述素数p和门限值k，通过计算获取与所述n张待使用dct系数列表对应的且包含所述待分享的秘密图像的秘密信息的n张分享值列表；步骤s4、依据所述n张分享值列表中每张分享值列表的各个分享值，获取n张影子图像，发送方通过向接收方发送所述n张影子图像实现对所述秘密图像的分享；其中，n、p、k均为正整数，k≤n，且门限值k表征恢复所述秘密图像所需的最少影子图像的数量。2.根据权利要求1所述的一种针对jpeg图像的秘密图像分享方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述预处理具体包括，对所述n 1张图像中的每一张图像均执行：通过熵解码提取当前图像经量化后的dct系数矩阵，所述dct系数矩阵包含m
×
m个dct系数，对所述dct系数矩阵进行分块处理，分为b
×
b个dct块，每个所述dct块包含a
×
a个dct系数，其中m＝b
×
a；对每个包含a
×
a个dct系数的dct块，以之字顺序提取前c个dct系数，以获取每个所述dct块的dct系数列表，从而构建所述当前图像的完整dct系数列表，每个所述dct块的dct系数列表长度为c，所述当前图像的完整dct系数列表的长度为c
×
b
×
b；其中，m、b、a、c均为正整数。3.根据权利要求2所述的一种针对jpeg图像的秘密图像分享方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括：判断所述n 1张完整dct系数列表中的最小dct系数是否大于0；若是，则将所述n 1张完整dct系数列表中的1张所述待分享的秘密图像的完整dct系数列表作为所述待分享dct系数列表，将所述n 1张完整dct系数列表中的n张所述载体图像的完整dct系数列表作为所述n张待使用dct系数列表；若否，则对所述n 1张完整dct系数列表中的全部dct系数进行值平移，所述值平移的平移量为所述最小dct系数的绝对值，将经所述值平移后的1张所述待分享的秘密图像的完整dct系数列表作为所述待分享dct系数列表，将经所述值平移后的n张所述载体图像的完整dct系数列表作为所述n张待使用dct系数列表；获取所述待分享dct系数列表和所述n张待使用dct系数列表中的最大dct系数值，取大于所述最大dct系数的最小素数作为所述素数p。4.根据权利要求3所述的一种针对jpeg图像的秘密图像分享方法，其特征在于，所述待分享dct系数列表的长度、所述n张待使用dct系数列表中的每一张列表的长度、所述n张分享值列表中的每一张列表的长度均为c
×
b
×
b；所述步骤s3具体包括：
对于所述n张分享值列表中每一张列表中的每个位置，利用公式f(x)＝s a1x a2x2
…
a
k-1
x
k-1
(mod p)计算其dct影子值；其中，f(x)为所述n张分享值列表中当前列表中的当前位置上的dct影子值，s为所述待分享dct系数列表中与所述当前列表中的当前位置对应的位置上的dct系数，a1、a2、...、a
k-1
为任意选取的随机数，x为选定值，modp表示模p运算；判断f(x)的高δ位与所述n张待使用dct系数列表中与所述当前列表中的当前位置对应的位置上的dct系数的高δ位是否相等，其中若是，则将所述dct影子值f(x)作为所述当前位置的n张分享值列表中当前列表中的当前位置上的分享值；若否，则调节a1、a2、...、a
k-1
并重新计算f(x)，直到其高δ位与所述n张待使用dct系数列表中与所述当前列表中的当前位置对应的位置上的dct系数的高δ位相等，并获取当前位置上的分享值。5.根据权利要求4所述的一种针对jpeg图像的秘密图像分享方法，其特征在于，在所述步骤s3中，对于所述当前列表中的各个位置，在计算其dct影子值时，x保持不变，且n张所述分享值列表的选定值x各不相同，f(x)、x、以及a1、a2、...、a
k-1
的取值范围为[0,p-1]上的整数。6.根据权利要求5所述的一种针对jpeg图像的秘密图像分享方法，其特征在于，所述步骤s4具体包括：对所述n张分享值列表中每张分享值列表，每提取c个分享值，将其与所述n张载体图像中对应的载体图像的对应dct块中第c 1至第a
×
a个dct系数进行拼接，以形成n张影子dct列表，对所述n张影子dct列表分别进行熵编码，以获取所述n张影子图像；其中，在对所述n张影子dct列表分别进行所述熵编码之前，判断在步骤s2中是否对所述n 1张完整dct系数列表中的全部dct系数进行了值平移，若是，则将所述n张影子dct列表中的全部分享值和全部dct值执行逆值平移，所述逆值平移的平移量为所述最小dct系数的绝对值。7.根据权利要求6所述的一种针对jpeg图像的秘密图像分享方法，其特征在于，所述方法还包括，获取n张所述分享值列表的选定值x1、x2、...、x
n
，所述发送方将所述选定值x1、x2、...、x
n
与所述n张影子图像一同发送至所述接收方，所述接收方基于接收到的l张所述影子图像和所述选定值x1、x2、...、x
n
，恢复出所述秘密图像，其中，k≤l≤n。8.一种针对jpeg图像的秘密图像分享系统，其特征在于，待分享的秘密图像为jpeg图像，所述jpeg图像包含的秘密信息为经量化的dct(discrete cosine transform，离散余弦变换)系数；所述系统包括：第一处理单元，被配置为：对获取到的n 1张图像进行预处理，以提取所述n 1张图像中的每一张图像的完整dct系数列表，所述n 1张图像包括1张所述待分享的秘密图像和n张载体图像；第二处理单元，被配置为：基于n 1张所述完整dct系数列表，确定所述待分享的秘密图像的待分享dct系数列表、所述n张载体图像对应的n张待使用dct系数列表，并根据所述待分享dct系数列表和所述n张待使用dct系数列表中的最大dct系数值确定素数p；
第三处理单元，被配置为：利用所述待分享dct系数列表、所述n张待使用dct系数列表、所述素数p和门限值k，通过计算获取与所述n张待使用dct系数列表对应的且包含所述待分享的秘密图像的秘密信息的n张分享值列表；第四处理单元，被配置为：依据所述n张分享值列表中每张分享值列表的各个分享值，获取n张影子图像；其中，发送方通过向接收方发送所述n张影子图像实现对所述秘密图像的分享；其中，n、p、k均为正整数，k≤n，且门限值k表征恢复所述秘密图像所需的最少影子图像的数量。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1-7中任一项所述的一种针对jpeg图像的秘密图像分享方法中的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-7中任一项所述的一种针对jpeg图像的秘密图像分享方法中的步骤。

技术总结
本发明提出一种针对JPEG图像的秘密图像分享方法和系统，属于图像处理技术领域。待分享的秘密图像为JPEG图像，所述JPEG图像包含的秘密信息为经量化的DCT系数。通过对获取到的n 1张图像进行预处理，以提取所述n 1张图像中的每一张图像的完整DCT系数列表，确定所述待分享的秘密图像的待分享DCT系数列表、所述n张载体图像对应的n张待使用DCT系数列表，并确定素数p；进一步获取与所述n张待使用DCT系数列表对应的且包含所述待分享的秘密图像的秘密信息的n张所述分享值列表及n张影子图像，发送方通过向接收方发送所述n张影子图像实现对所述秘密图像的分享。述秘密图像的分享。述秘密图像的分享。


技术研发人员：姜越 杨国正 钟晓峰 李龙龙 程静文 于龙 陈佳
受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学
技术研发日：2022.05.26
技术公布日：2022/7/22