專利名稱：一種圖像隱藏壓縮傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涉及圖像通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種圖像隱藏壓縮傳輸方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，人們對高分辨率圖像的需求越來越多，總在想方設(shè)法提高圖像分辨率。但是隨著圖像分辨率的提高，數(shù)據(jù)量越來越大，給數(shù)據(jù)傳輸和存儲帶來越來越大的壓力，采用數(shù)據(jù)壓縮方法對數(shù)據(jù)傳輸是非常必要的。除了航天遙感圖像之外，還有地面高分辨率圖像。人們既要采用數(shù)據(jù)壓縮，又不希望降低圖像質(zhì)量，而現(xiàn)有圖像壓縮算法在較大壓縮比情況下較難保證整個圖像的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是提供了一種圖像隱藏壓縮傳輸方法，實現(xiàn)了對圖像的壓縮和保密傳輸。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明針對實際圖像中并非所有部分由含有圖像的主要信息，給出了ー種圖像隱藏壓縮傳輸方法，可以在保證圖像壓縮過程主要圖像質(zhì)量不降低的情況下，對圖像的壓縮，并利用圖像中劃除含有主要信息部分的子圖像后的剰余圖像實現(xiàn)了對圖像傳輸?shù)耐暾?，具體實現(xiàn)過程如下發(fā)送端根據(jù)目標(biāo)壓縮比從原始圖像中提取子圖像，并將提取出子圖像后的原始圖像作為剩余圖像；對所述剰余圖像以高于所述目標(biāo)壓縮比的壓縮比例進行壓縮獲得壓縮剩余圖像；將所述壓縮剩余圖像隱藏到所述子圖像中形成含密子圖像；根據(jù)所述目標(biāo)壓縮比生成與所述子圖像同大小的類噪聲圖像，并將所述類噪聲圖像的生成參數(shù)隱藏到所述含密子圖像中獲得含密噪聲圖像；采用約定值將類噪聲圖像中與含密噪聲圖像隱藏有生成參數(shù)的對應(yīng)像素位置進行置換，得到特殊類噪聲圖像；將所述含密噪聲圖像與所述特殊類噪聲圖像進行按位異或運算得到待傳輸圖像進行傳輸；接收端提取接收圖像的生成參數(shù)，井根據(jù)所述約定值生成類噪聲圖像；將類噪聲圖像與接收到的圖像進行按位異或運算獲得含密子圖像；從含密子圖像中提取出子圖像和剩余圖像，并恢復(fù)出原始圖像。進ー步的，對所述原始圖像進行劃分獲得所述子圖像和所述剩余圖像的步驟為根據(jù)所述目標(biāo)壓縮比在所述原始圖像的不同區(qū)域中提取多個圖像塊；選取所述多個圖像塊中熵最大的圖像塊或指定圖像塊作為子圖像；在所述原始圖像中將子圖像外的圖像作為剩余圖像。
進ー步的，對所述剰余圖像進行壓縮的壓縮比Rl與所述目標(biāo)壓縮比R的關(guān)系為Rl大于或等于LX (R-I)，L為大于或等于4的整數(shù)。進ー步的，將所述壓縮剩余圖像隱藏到子圖像中獲得含密子圖像的方法為將壓縮剩余圖像轉(zhuǎn)換為ニ進制比特流；利用所述ニ進制比特流按一定順序 替換所述子圖像像素值的K個最低有效位，獲得所述含密子圖像，K為小于或等于b/L的整數(shù)，b為子圖像量化比特數(shù)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點該方法在壓縮的同時具有保密效果，避免了直接對原始圖像進行壓縮處理帶來的壓縮性能不佳、重點部位圖像質(zhì)量難于保證的問題，保證了目標(biāo)圖像的傳輸質(zhì)量以及傳輸安全性。同吋，不必采用常規(guī)保密方法就得到較強保密性，也不必采用常規(guī)壓縮方法就取得壓縮效果，壓縮比可以自行控制。降低了圖像傳輸設(shè)備的復(fù)雜度。本發(fā)明適于各類圖像的壓縮、保密傳輸，可用于地面設(shè)備之間、地面對航天器、航天器對地、航天器之間的圖像傳輸。(I)本發(fā)明在傳輸前采用特殊的處理方法，把一幅圖像先進行分割，保證了主要部分傳輸質(zhì)量。(2)本發(fā)明采用特殊的處理方法，把剩余圖像壓縮后隱藏于目標(biāo)圖像中，不增加數(shù)據(jù)量，而接收端可以提取出該部分圖像，更好地恢復(fù)出原始圖像。(3)本發(fā)明采用特殊的處理方法，在一幅圖像某些位置嵌入加密的偽隨序列參數(shù)，再產(chǎn)生特殊類噪聲圖像進行加密，實現(xiàn)了動態(tài)加密，提高了加密的安全性。(4)本發(fā)明的目標(biāo)圖像的恢復(fù)質(zhì)量是可以保證的，因為在信息隱藏與信息提取過程對目標(biāo)圖像的影響非常小或者不影響。(5)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)，可以取得目前直接壓縮傳輸系統(tǒng)所不能取得的壓縮、隱藏與保密效果。


圖I為本發(fā)明流程圖。
具體實施例方式下面就結(jié)合附圖對本發(fā)明做進ー步介紹。本發(fā)明對原始圖像進行分割處理分別獲得子圖像和剩余圖像，對子圖像和剩余圖像按照不同的壓縮比例進行壓縮，并將壓縮后的剩余圖像隱藏到子圖像中，同時生成特殊的類噪聲圖像，并把其與隱藏有剩余圖像的子圖像進行融合，從而獲得經(jīng)過壓縮和保密的待傳輸圖像。如圖I所示，設(shè)原始圖像大小為512X512，采用8比特量化。具體的方法如下述步驟(I)利用預(yù)先確定的目標(biāo)壓縮比R從原始圖像Al中提取子圖像BI和剩余圖像Cl。根據(jù)所述的目標(biāo)壓縮比例可以確定壓縮后的圖像大小，然后根據(jù)所述壓縮后的圖像大小在所述原始圖像的不同區(qū)域中提取多個圖像塊；選取所述多個圖像塊中熵最大的圖像塊或指定圖像塊作為子圖像；并將剩余圖像中去除子圖像的部分作為剩余圖像。其中，在原始圖像中提取子圖像塊的方法為在原始圖像的不同區(qū)域(如上下左右各方向上)根據(jù)目標(biāo)壓縮比確定圖像塊，然后分別計算每個圖像塊的熵(或指定ー個重要的圖像塊作為子圖像)。圖像塊的熵采用下述方法進行計算經(jīng)典信息論用概率論的方法對信息作了定量的描述設(shè)信源為X，集合1x1，χ2, ..., xn}為表示信源信息內(nèi)容的符號集合。如 果各符號xi的出現(xiàn)是各不相干的，或者說是獨立的，在信息論中稱信源X是無記憶信源。設(shè)P (xi)是信源X產(chǎn)生符號xi這ー事件的概率，則定義xi的信息量為I(xi) = -log(P(xi))，對各符號X的信息量I (xi)按其概率P (xi)進行求和，可得X的信息量H(X)為
權(quán)利要求
1.一種圖像隱藏壓縮傳輸方法，其特征在于包括以下步驟 發(fā)送端根據(jù)目標(biāo)壓縮比從原始圖像中提取子圖像，并將提取出子圖像后的原始圖像作為剩余圖像； 對所述剩余圖像以高于所述目標(biāo)壓縮比的壓縮比例進行壓縮獲得壓縮剩余圖像； 將所述壓縮剩余圖像隱藏到所述子圖像中形成含密子圖像； 根據(jù)所述目標(biāo)壓縮比生成與所述子圖像同大小的類噪聲圖像，并將所述類噪聲圖像的生成參數(shù)隱藏到所述含密子圖像中獲得含密噪聲圖像； 采用約定值將類噪聲圖像中與含密噪聲圖像隱藏有生成參數(shù)的對應(yīng)像素位置進行置換，得到特殊類噪聲圖像； 將所述含密噪聲圖像與所述特殊類噪聲圖像進行按位異或運算得到待傳輸圖像進行傳輸； 接收端提取接收圖像的生成參數(shù)，井根據(jù)所述約定值生成類噪聲圖像； 將類噪聲圖像與接收到的圖像進行按位異或運算獲得含密子圖像； 從含密子圖像中提取出子圖像和剩余圖像，并恢復(fù)出原始圖像。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種圖像隱藏壓縮傳輸方法，其特征在于對所述原始圖像進行劃分獲得所述子圖像和所述剩余圖像的步驟為 根據(jù)所述目標(biāo)壓縮比在所述原始圖像的不同區(qū)域中提取多個圖像塊； 選取所述多個圖像塊中熵最大的圖像塊或指定圖像塊作為子圖像； 在所述原始圖像中將子圖像外的圖像作為剩余圖像。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種圖像隱藏壓縮傳輸方法，其特征在于對所述剰余圖像進行壓縮的壓縮比Rl與所述目標(biāo)壓縮比R的關(guān)系為R1大于或等于LX (R-I)，L為大于或等于4的整數(shù)。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種圖像隱藏壓縮傳輸方法，其特征在于將所述壓縮剩余圖像隱藏到子圖像中獲得含密子圖像的方法為 將壓縮剩余圖像轉(zhuǎn)換為ニ進制比特流； 利用所述ニ進制比特流按一定順序替換所述子圖像像素值的K個最低有效位，獲得所述含密子圖像，K為小于或等于b/L的整數(shù)，b為子圖像量化比特數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像隱藏壓縮傳輸方法，該方法根據(jù)壓縮比將原始圖像分割為子圖像和剩余圖像，然后把剩余圖像壓縮后隱藏到子圖像中，再進行特加密處理，得到處理后的小類噪聲圖像進行傳輸。接收端通過提取參數(shù)產(chǎn)生類噪聲圖像，再進行相應(yīng)的子圖像解擾、剩余圖像信息提取、解壓縮處理，恢復(fù)出原始圖像。該方法在壓縮的同時具有保密效果，避免了直接對原始圖像進行壓縮處理帶來的壓縮性能不佳、重點部位圖像質(zhì)量難于保證的問題，保證了目標(biāo)圖像的傳輸質(zhì)量以及傳輸安全性。本發(fā)明適于各類圖像的壓縮、保密傳輸，可用于地面設(shè)備之間、地面對航天器、航天器對地、航天器之間的圖像傳輸。
文檔編號H04N7/26GK102695059SQ20121017889
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者周詮, 呼延烺, 張怡, 方海, 李曉博, 李靜玲, 黎軍 申請人:西安空間無線電技術(shù)研究所