一种图像信息的嵌入方法及存储介质与流程

1.本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种能够根据嵌入多层图像信息的方法及存储介质。


背景技术：

2.在现有技术中，二维码技术广泛应用，已经涉及到人们生活的各个方面。当前一张二维码内嵌了一种链接，访问时自动跳转到一个链接或者提取一层信息。但是在实际使用过程中，会出现不同身份角色和权限的用户，他们对信息的获取需求是不同的。比如，物流过程中快递员需要查看送货地址和收件人联系方式等，而收货人想获取的是物流动态。这种仅能支持一层信息传递的二维码就难以满足需求。并且二维码信息对任意扫描者公开，很容易被不法分子篡改利用，造成信息泄露，或是加入病毒等，使用的安全性得不到保证。


技术实现要素：

3.因此，需要提供一种能够满足能够编码多层级的信息的图像嵌入解决方案。
4.为实现上述目的，发明人提供了一种图像信息的嵌入方法，包括如下步骤：
5.步骤101、根据不同身份权限用户对不同原始水印数据的可见性或不可见性，划分水印信息权限，
6.步骤102、利用二维码生成算法以及二维码本身的差错控制编码，先将原始的链接或内容转化成二值图像，然后对图像进行置乱变换增加保密性，
7.步骤103、将置乱变换后的图像进行离散余弦变换(dct)，将空域变换到频域，
8.步骤104、将作为载体的二维码图像数据区分为多块不重叠区域，分别对每块区域进行离散余弦变换(dct)转换到频域上进行操作，
9.步骤105、按照zig-zag扫描方法对每块选择预设的dct系数，然后生成伪随机序列，将不同水印信息嵌入到每块区域的中频段。对每块区域进行逆dct变换，得到嵌入水印信息后的图像。
10.本技术的一些实施例中，还包括步骤201、进行qr译码过程，再判断该用户是否在权限库中，如果在权限库中，则根据用户权限获取对应的密钥，匹配并提取该权限对应的水印信息，利用反变化方法解密得到原始信息；如果用户未在权限库中，则不做处理。
11.本技术的一些实施例中，匹配并提取该权限对应的水印信息具体包括步骤，将提取到的水印信息分割为嵌入过程中同样的多块不重叠区域，对每一个区域进行dct变换；用zig-zag对每个区域扫描得到zig-zag序列，记录其中频子带系数，结合生成的伪随机序列推断出水印嵌入位置，提取出到水印序列后，做dct逆变换，再结合置乱次数密钥key1进行arnold逆变换得到原始信息。
12.本技术的一些实施例中，所述步骤s102中还具体进行步骤，将置乱变换的次数作为密钥key1，进行多次arnold置乱变换。
13.本技术的一些实施例中，还具体包括步骤，通过密钥key2生成伪随机序列。
14.一种图像信息的嵌入存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序在被运行时可执行包括如下步骤：
15.步骤101、根据不同身份权限用户对不同原始水印数据的可见性或不可见性，划分水印信息权限，
16.步骤102、利用二维码生成算法以及二维码本身的差错控制编码，先将原始的链接或内容转化成二值图像，然后对图像进行置乱变换增加保密性，
17.步骤103、将置乱变换后的图像进行离散余弦变换(dct)，将空域变换到频域，
18.步骤104、将作为载体的二维码图像数据区分为多块不重叠区域，分别对每块区域进行离散余弦变换(dct)转换到频域上进行操作，
19.步骤105、按照zig-zag扫描方法对每块选择预设的dct系数，然后生成伪随机序列，将不同水印信息嵌入到每块区域的中频段。对每块区域进行逆dct变换，得到嵌入水印信息后的图像。
20.本技术的一些实施例中，所述计算机程序在被运行时还可执行包括步骤201、进行qr译码过程，再判断该用户是否在权限库中，如果在权限库中，则根据用户权限获取对应的密钥，匹配并提取该权限对应的水印信息，利用反变化方法解密得到原始信息；如果用户未在权限库中，则不做处理。
21.本技术的一些实施例中，匹配并提取该权限对应的水印信息具体包括步骤，将提取到的水印信息分割为嵌入过程中同样的多块不重叠区域，对每一个区域进行dct变换；用zig-zag对每个区域扫描得到zig-zag序列，记录其中频子带系数，结合生成的伪随机序列推断出水印嵌入位置，提取出到水印序列后，做dct逆变换，再结合置乱次数密钥key1进行arnold逆变换得到原始信息。
22.本技术的一些实施例中，所述步骤s102中还具体进行步骤，将置乱变换的次数作为密钥key1，进行多次arnold置乱变换。
23.本技术的一些实施例中，还具体包括步骤，通过密钥key2生成伪随机序列。
24.通过上述方案，使得不同的权限用户能够将多种水印图像信息集成到同一个图像中，解决了编码多层级的信息的图像嵌入的问题。
附图说明
25.图1为具体实施方式所述的水印图像的信息嵌入方法图；
26.图2为具体实施方式所述的水印图像的信息解码方法图；
27.图3为具体实施方式所述的水印图像的信息嵌入存储介质。
具体实施方式
28.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
29.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本技术中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进
行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
30.除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本技术所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本技术。
31.在本技术的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，表示：存在a，存在b，以及同时存在a和b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
32.在本技术中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
33.在没有更多限制的情况下，在本技术中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
34.与《审查指南》中的理解相同，在本技术中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本技术实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
35.在本技术实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
36.除非另有明确的规定或限定，在本技术实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本技术所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本技术实施例中的具体含义。
37.在一些实施例中，请参阅图1，为一种图像信息的嵌入方法，包括如下步骤：
38.步骤101、根据不同身份权限用户对不同原始水印数据的可见性或不可见性，划分水印信息权限，
39.步骤102、利用二维码生成算法以及二维码本身的差错控制编码，先将原始的链接或内容转化成二值图像，然后对图像进行置乱变换增加保密性，
40.步骤103、将置乱变换后的图像进行离散余弦变换(dct)，将空域变换到频域，
41.步骤104、将作为载体的二维码图像数据区分为多块不重叠区域，分别对每块区域进行离散余弦变换(dct)转换到频域上进行操作，
42.步骤105、按照zig-zag扫描方法对每块选择预设的dct系数，然后生成伪随机序列，将不同水印信息嵌入到每块区域的中频段，对每块区域进行逆dct变换，得到嵌入水印信息后的图像。
43.其中水印数据可以是根据用户id产生的图像信息，划分水印信息权限意为可以根据用户id设置权限来对水印数据进行读取的限定。置乱变换，是指将图像的信息次序打乱，使其变换成杂乱无章难以辨认的图像。离散余弦变换(dct for discrete cosine transform)是与傅里叶变换相关的一种变换，它类似于离散傅里叶变换(dft for discrete fourier transform),但是只使用实数。离散余弦变换相当于一个长度大概是它两倍的离散傅里叶变换，这个离散傅里叶变换是对一个实偶函数进行的(因为一个实偶函数的傅里叶变换仍然是一个实偶函数)，在有些变形里面需要将输入或者输出的位置移动半个单位。原始的链接或内容转化的二值图像为与身份权限用户无关的数据生成的载体二维码图像，多块可以是三块以上的区域，每个区域进行的处理不同，通过按照zig-zag扫描方法对每块选择预设的dct系数，然后生成伪随机序列，将不同水印信息嵌入到每块区域的中频段，对每块区域进行逆dct变换，得到嵌入水印信息后的图像，达到了根据用户id在二维码图像中嵌入不同权限的水印数据的技术效果。
44.本技术的一些实施例中，为了能够将上述方案的信息进行读取，还设计了提取信息的步骤，还包括步骤201、进行qr译码过程，步骤202、判断该用户是否在权限库中，步骤203、如果在权限库中，则根据用户权限获取对应的密钥，匹配并提取该权限对应的水印信息，利用反变化方法解密得到原始信息；如果用户未在权限库中，则不做处理。这里的反变化方法包括执行上述步骤103、步骤104、步骤105的逆变换，就能够达到提取水印信息的技术效果。
45.本技术的一些实施例中，匹配并提取该权限对应的水印信息具体包括步骤，将提取到的水印信息分割为嵌入过程中同样的多块不重叠区域，对每一个区域进行dct变换；用zig-zag对每个区域扫描得到zig-zag序列，记录其中频子带系数，结合生成的伪随机序列推断出水印嵌入位置，提取出到水印序列后，做dct逆变换，再结合置乱次数密钥进行arnold逆变换得到原始信息。上述方案能够根据不同的用户id获得不同的密钥，再根据不同的密钥能够解析获得不同的区域中的水印信息。
46.本技术的一些实施例中，所述步骤s102中还具体进行步骤，将置乱变换的次数作为密钥key1，进行多次arnold置乱变换。通过将置乱变换的次数设置成密钥，能够有效提升本方案的安全性，使得用户的水印信息不容易被提取。
47.本技术的一些实施例中，还具体包括步骤，通过密钥key2生成伪随机序列。按照zig-zag扫描方法对每块选择预设的dct系数，然后生成伪随机序列，将不同水印信息嵌入到每块区域的中频段，对每块区域进行逆dct变换，得到嵌入水印信息后的图像。通过进行上述步骤的逆变换能够进一步提升方案的安全性。
48.在另一些进一步的实施例中，如图3所示，包括一种图像信息的嵌入存储介质300，存储有计算机程序，所述计算机程序在被运行时可执行包括如下步骤：
49.步骤101、根据不同身份权限用户对不同原始水印数据的可见性或不可见性，划分水印信息权限，
50.步骤102、利用二维码生成算法以及二维码本身的差错控制编码，先将原始的链接
或内容转化成二值图像，然后对图像进行置乱变换增加保密性，
51.步骤103、将置乱变换后的图像进行离散余弦变换(dct)，将空域变换到频域，
52.步骤104、将作为载体的二维码图像数据区分为多块不重叠区域，分别对每块区域进行离散余弦变换(dct)转换到频域上进行操作，
53.步骤105、按照zig-zag扫描方法对每块选择预设的dct系数，然后生成伪随机序列，将不同水印信息嵌入到每块区域的中频段。对每块区域进行逆dct变换，得到嵌入水印信息后的图像。
54.本技术的一些实施例中，所述计算机程序在被运行时还可执行包括步骤201、进行qr译码过程，再判断该用户是否在权限库中，如果在权限库中，则根据用户权限获取对应的密钥，匹配并提取该权限对应的水印信息，利用反变化方法解密得到原始信息；如果用户未在权限库中，则不做处理。
55.本技术的一些实施例中，匹配并提取该权限对应的水印信息具体包括步骤，将提取到的水印信息分割为嵌入过程中同样的多块不重叠区域，对每一个区域进行dct变换；用zig-zag对每个区域扫描得到zig-zag序列，记录其中频子带系数，结合生成的伪随机序列推断出水印嵌入位置，提取出到水印序列后，做dct逆变换，再结合置乱次数密钥key1进行arnold逆变换得到原始信息。
56.本技术的一些实施例中，所述步骤s102中还具体进行步骤，将置乱变换的次数作为密钥key1，进行多次arnold置乱变换。
57.本技术的一些实施例中，还具体包括步骤，通过密钥key2生成伪随机序列。
58.需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。