1 / 28

適用於區塊截短碼結合線性預測及 直方圖位移之可回復式資訊隱藏技術

適用於區塊截短碼結合線性預測及 直方圖位移之可回復式資訊隱藏技術. Outline. 簡介 相關技術回顧 區塊截短碼 (MPBTC 、 AMBTC) 可回復式資訊隱藏技術 (Histogram shifting) 本篇方法 預測程序 機密資料藏入程序 機密資料取出程序 實驗數據 結論. 簡介. 資訊隱藏利用常見的多媒體資料（如影像、文字、音訊等）當作掩蔽媒體，將欲藏之機密資料嵌入其中的一種技術。 資訊隱藏技術又可分為兩大類： - 不可回復式資訊隱藏 (Irreversible data hiding)

lorne
Download Presentation

適用於區塊截短碼結合線性預測及 直方圖位移之可回復式資訊隱藏技術

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 適用於區塊截短碼結合線性預測及直方圖位移之可回復式資訊隱藏技術適用於區塊截短碼結合線性預測及直方圖位移之可回復式資訊隱藏技術

  2. Outline • 簡介 • 相關技術回顧 • 區塊截短碼(MPBTC、AMBTC) • 可回復式資訊隱藏技術(Histogram shifting) • 本篇方法 • 預測程序 • 機密資料藏入程序 • 機密資料取出程序 • 實驗數據 • 結論

  3. 簡介 • 資訊隱藏利用常見的多媒體資料（如影像、文字、音訊等）當作掩蔽媒體，將欲藏之機密資料嵌入其中的一種技術。 • 資訊隱藏技術又可分為兩大類： - 不可回復式資訊隱藏(Irreversible data hiding) - 可回復式資訊隱藏(Reversible data hiding)

  4. 相關技術回顧- BTC (1/2) • 動量保留區塊截短碼(Moment preserving block truncation coding, MPBTC) (90, 146, (1110100011101100)2) 16bits 原始灰階影像區塊 位元圖 MPBTC重建影像區塊 重建階(a, b): Source: Delp, E. J., and Mitcell, O. R. “Image Compression Using Block Truncation Coding,” IEEE Transactions on Communications(27:9), pp. 1335-1342,1979.

  5. 相關技術回顧- BTC (2/2) • 動量絕對值區塊截短碼(Absolute moment block truncation coding, AMBTC) (92, 144, (1110100011101100)2) 16bits 原始灰階影像區塊 位元圖 AMBTC重建影像區塊 重建階 (a, b): Source: Lema, M. D., and Mitchell, O. “Absolute Moment Block Truncation Coding and Its Application to Color Image,” IEEE Transactions on Communications (32:10), pp. 1148-1157, 1984.

  6. 相關技術回顧– Histogram shifting(1/6) • Step1: Generate image histogram (P, 峰點) (Z, 零點) Original gray image Histogram of Lena image Source: Zhicheng Ni, Yun-Qing Shi, NirwanAnsari, and Wei Su, “Reversible Data Hiding”, IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY(16:3), 2006.

  7. 相關技術回顧– Histogram shifting(2/6) • Step2: To shift the pixels of histogram • If P>Z → To shift the range of the histogram , [Z+1, P-1], to the left-hand side by 1 unit. • If P<Z → To shift the range of the histogram , [P+1, Z-1], to the right-hand side by 1 unit. • ------------------------------------------------------------------------------------- • Step3: To hide the secret data by pixels P • If P>Z → To be embedded bit is “1”, the pixel value is changedto P-1. If the bit is ”0”, the pixel value remains. • If P<Z → To be embedded bit is “1”, the pixel value is changedto P+1. If the bit is ”0”, the pixel value remains.

  8. 相關技術回顧– Histogram shifting(3/6) Original image Peak point Zero point P=3, Z=6and P<Z shift to right-hand [3+1,6-1] 4 → 5 5 → 6

  9. 相關技術回顧– Histogram shifting(4/6) Secret bits: 1 1 0 0 1 1 0 1 Using P=3, 0 → 3 1→ 4 Marked image

  10. 相關技術回顧– Histogram shifting(5/6) P=3 Z=6 Extracted secret bits: 1 1 0 0 1 1 0 1 extract 3→0 4→ 1 Marked image 6→ 5 5 → 4 4→ 33→ 3 recover Original image

  11. 相關技術回顧– Histogram shifting(6/6) • Multiple pairs Example of 2 pairs. Original image P2 P1 Z1 Z2

  12. 本篇方法(1/9) • 將機密資料藏入經過AMBTC後的壓縮碼中。 • 利用相鄰區塊具有高度關聯的特性，加入線性預測的概念使藏量更高。 • 可回復式資訊隱藏技術。 • 本篇方法： Prediction AMBTC(a, b, BM) Histogramshifting

  13. 本篇方法(2/9) • 預測程序 AMBTC 測試影像 經過切割後之影像示意圖 1) 測試影像尺寸: 512x512 2) 區塊大小: 4x4 3) 區塊個數:16384 4) 壓縮碼: 16384 組三欄式壓縮碼 (ai, bi, BMi).

  14. 本篇方法(3/9) • 預測程序 • 重建階 ai蒐集起來產生A={a1, a2, a3, …, abno}。重建階 bi 蒐集起來產生B ={b1, b2, b3, …, bbno}。 • 利用公式 di= bi - ai計算兩個重建階之間的差值。 • 將差值di蒐集起來產生D ={d1, d2, d3, …, dbno}。 • 差值di進行線性預測，產生預測誤差edi。重建階bi進行線性預測，產生預測誤差ebi。

  15. 本篇方法(4/9) • 預測程序(線性預測範例) • 資料處理對象為差值di時。 edi= di‒ refi 局部差值di示意圖 預測誤差edi示意圖 AMBTC壓縮後的局部重建階(ai, bi) 線性預測示意圖

  16. 本篇方法(5/9) • 預測程序(線性預測範例) • 資料處理對象為重建階bi時。 ebi= bi ‒ refi 局部重建階bi示意圖 預測誤差ebi示意圖 AMBTC壓縮後的局部重建階(ai, bi) 線性預測示意圖

  17. 本篇方法(6/9) • 預測程序 • 預測誤差edi蒐集起來產生ED ={ed1, ed2, ed3, …, edbno}。預測誤差ebi蒐集起來產生EB ={eb1, eb2, eb3, …, ebbno}。

  18. 本篇方法(7/9) • 機密資料藏入程序 • 針對ED做直方圖位移並將機密資料藏入產生ed'i。針對EB做直方圖位移並將機密資料藏入產生eb'i。 • 將ed'i蒐集起來產生ED'={ed'1, ed'2, ed'3, …,ed'bno}。將eb'i蒐集起來產生EB'={eb'1, eb'2, eb'3, …,eb'bno}。 • 利用公式d'i= ed'i‒refi產生d'i。利用公式b'i= eb'i‒refi產生b'i。(藏入機密資料後的新重建階b'i) • 利用公式a'i= b'i‒d'i產生a'i。(藏入機密資料後的新重建階a'i) • 壓縮碼(a'i, b'i, BM)傳送給接收端。

  19. 本篇方法(8/9) • 機密資料取出程序 • 利用ED和EB兩個直方圖找出的峰點與零點、影像尺寸與區塊大小。 (必要訊息) • 利用已知a'i和b'i代入公式a'i= b'i‒d'i求回d'i。 • 依照預測規則利用公式d'i= ed'i‒refi求回ed'i。依照預測規則利用公式b'i= eb'i‒refi求回eb'i。 • 將ed'i蒐集起來產生ED'={ed'1, ed'2, ed'3, …,ed'bno}。將eb'i蒐集起來產生EB'={eb'1, eb'2, eb'3, …,eb'bno}。 • 針對ED'，利用ed'i的值判斷是否有被藏入，有則從ed'i取出。 針對EB'，利用eb'i的值判斷是否有被藏入，有則從eb'i取出。

  20. 本篇方法(9/9) • 機密資料取出程序 • 取出機密資料後，則可位移還原回edi和ebi。 • 將edi代入公式edi=di‒refi求回di。將ebi代入公式ebi=bi ‒refi求回bi。 • 將di和bi利用公式 di = bi – ai求回ai 。 • 透過壓縮碼(ai, bi, BM)將影像還原回經過AMBTC壓縮後的影像。

  21. 實驗數據(1/6) • 8張512x512灰階測試影像 (a) Airplane (b) Girl (c) Baboon (d) Lenna (e) Toys (f) Pepper (g) Boat (h) Sailboat

  22. 實驗數據(2/6) • MPBTC 和AMBTC壓縮技術的重建影像品質之比較

  23. 實驗數據(3/6) • 不同預測區塊大小處理示意圖 2 x 2 3 x 3 4 x 4

  24. 實驗數據(4/6) • 文獻[1]與所提出方法之可藏入容量與重建影像品質當PNO=1 [1] 盧琬瑜、胡育誠、羅峻旗, “適用於區塊截短碼之可回復式資訊隱藏技術,” 第十八屆資訊管理暨實務研討會(IMP 2012) ，台北，Dec. 08, 2012.

  25. 實驗數據(5/6) • 文獻[1]與所提出方法之可藏入容量與重建影像品質當PNO=2 [1] 盧琬瑜、胡育誠、羅峻旗, “適用於區塊截短碼之可回復式資訊隱藏技術,” 第十八屆資訊管理暨實務研討會(IMP 2012) ，台北，Dec. 08, 2012.

  26. 實驗數據(6/6) • 文獻[1]與所提出方法之可藏入容量比較當PNO=2 PNO=2 [1] 盧琬瑜、胡育誠、羅峻旗, “適用於區塊截短碼之可回復式資訊隱藏技術,” 第十八屆資訊管理暨實務研討會(IMP 2012) ，台北，Dec. 08, 2012.

  27. 結論 • 所提方法適用於區塊截短碼壓縮的格式，無資料量擴張的問題。 • 可回復式資料隱藏。 • 增加預測程序能使機密資料藏量提高。 • 藏入機密資料壓縮後的影像重建品質非常接近原先利用絕對動量保留區塊截短碼壓縮後的影像重建品質。

  28. Thanks for your attention!

More Related