基于马赛克图像传输的隐秘通信技术

发布时间：2021-01-03 22:20

　　将马赛克技术与可逆数据隐藏技术相结合是一种新的隐秘通信方案,该方案将秘密图像变换为具有掩盖图像外观的马赛克图像。这种新形式的隐秘通信方案,起到了隐蔽通信的作用。但是,传统算法生成的马赛克图像伪装效果不好,图像质量有待加强。因此,本文的研究问题聚焦到如何改善马赛克图像的视觉质量。针对灰度图像,我们提出了基于相似度量的灰度马赛克图像隐秘通信算法,改进了度量图像相似度的方法,使用新的相似性度量方法进行掩盖图像的选择和块匹配与嵌合。在比较两个图像的相似度时,不是以图像的全局特性为衡量参数,而是采用逐像素点比较的方法,进行基于像素点相似度的定量度量。实验结果表明,该方案匹配出的两个图像更相似,生成的马赛克图像视觉质量更好。针对彩色图像,我们提出了基于强度调整的彩色马赛克图像隐秘通信算法,将图像变换到HSI空间,提取亮度分量,用掩盖图像块亮度值替换马赛克图像块的亮度值,使图像看起来更加平滑与自然,从而改善马赛克图像的视觉质量。由于恢复秘密信息所需信息量较大,我们采用多层嵌入的方法,将相关信息嵌入马赛克图像。实验结果表明:马赛克图像的边缘质量得到改善,在视觉上与掩盖图像更相似。在此基础上,考虑用户对... 

【文章来源】：山东科技大学山东省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１⑷源图像

１）基于数据压缩的可逆数据隐藏方法??早期的可逆算法主要是利用无损压缩算法实现原始数据的恢复１４６１。该类算??法通过对载体图像特征区域进行压缩，空出部分空间隐藏秘密信总。如图２．２??所示，图像的某个块Ａ经过无损压缩后产生块Ｂ，压缩后的块Ｂ占用的空间较??小，产生一部分冗余空间Ｍ，把秘密信息嵌入到冗余空间中。??Ｆｒｉｄｒｉｃｈ１２５１通过对图像进行ＤＣＴ量化，压缩载体图像的最低有效位（ＬＳＢ）??来嵌入秘密信息。＜＾１化１２６］等人提出了一种称为无损广义ＬＳＢ数据嵌入的方法，??在容量失真曲线上引入附加操作点。通过压缩易受嵌入失真影响的信息，并将??这些压缩后的信息作为有效载荷的一部分来传输。该方法使用基于预测的条件??熵编码，利用图像的未修改部分作为辅助信总，提高了压缩算法的效率，因而??嵌入容量得到提高。但是这类算法无法预测无损Ｈ（缩的效果，所以嵌入容量不??受控制

、??Ｋｅｙ??图３．１基于马赛克图像传输的隐秘通信框图??Ｆｉｇ．３．１?Ｃｏｖｅｒｔ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｍｏｓａｉｃ?ｉｍａｇｅ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ??具体地，给定一幅秘密图像，首先从图像库中选出与秘密图像最相似的图??像作为掩盖图像，接着将秘密图像和掩盖图像分割成大小相等的矩形碎片，通??过基于统计图像基本特征的方法计算碎片之间的相似度，将秘密碎片嵌合到相??应掩盖图像块，然后用密钥对相关信息加密，利用可逆数据隐藏技术将相关信??息嵌入图像，最终生成马赛克图像，进而进行传输。在接收端，利用可逆数据??隐藏方法提取相关信息，采用密钥对相关信息进行解密，最后根据相关信息重??新排列碎片，最终恢复秘密图像。只有拥有正确的密钥才能从马赛克图像中无??损的恢复秘密图像。使用该方法创建的马赛克图像如图３．２。??（ａ）?（ｂ）??图３．２?（ａ）秘密图像（ｂ）秘密片段可见马赛克图像??Ｆｉｇ．３．２?（ａ）?Ｓｅｃｒｅｔ?ｉｍａｇｅ?（ｂ）?Ｓｅｃｒｅｔ－ｆｒａｇｍｅｎｔ－ｖｉｓｉｂｌｅ?ｍｏｓａｉｃ?ｉｍａｇｅ??该方法在没有任何压缩的情况下将相同大小的秘密图像隐藏在马赛克图像??中

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于马赛克技术的秘密图像共享改进算法[J]. 张梦,翟圣云,苏栋骐.  计算机应用研究. 2016(11)
[2]一种基于直方图平移的高性能可逆水印算法[J]. 王俊祥,倪江群,潘金伟.  自动化学报. 2012(01)

博士论文
[1]面向数字图像的大容量信息隐藏算法研究[D]. 谢建全.中南大学 2009
[2]隐秘通信理论与技术研究[D]. 刘春庆.南京理工大学 2004

硕士论文
[1]基于HSI空间与小波变换的彩色图像去雾方法[D]. 李巅.浙江理工大学 2017
[2]可逆数据隐藏技术研究[D]. 雷金莉.兰州大学 2013
[3]可逆数据隐藏技术研究[D]. 王森林.兰州大学 2012
[4]基于颜色不变性描述的图像检索算法的研究与实现[D]. 王敏.北京交通大学 2011
[5]一类自适应图像马赛克技术的研究与实现[D]. 吴旭虹.福州大学 2010
[6]音频信息隐藏技术在隐秘通信中的研究[D]. 殷雄.北京化工大学 2008



本文编号：2955582