隨著科學技術的發(fā)展和數(shù)據(jù)的爆炸式增長,大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和云計算應運而生。與此同時,迅速推動了信息傳輸、信息挖掘和信息存儲等發(fā)展。然而,數(shù)據(jù)的安全性成為前所未有的挑戰(zhàn)。現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)以各種各樣的形式存在,而圖像是常用的信息存儲和傳輸?shù)妮d體;其中,醫(yī)學圖像承載著人們身體狀況等信息。隨著醫(yī)療技術的發(fā)展,人們在享受遠程醫(yī)療和醫(yī)療共享所帶來的便利的同時,遭受到信息安全問題的威脅。因此,針對病人的隱私保護和醫(yī)學圖像的安全,本文提出基于可逆信息隱藏和加密的醫(yī)學圖像安全模型。1、提出了基于自適應紋理分級可逆信息隱藏和明文式加密的醫(yī)學圖像安全模型。醫(yī)學圖像的關鍵信息集中于高紋理區(qū)域,于是提出基于自適應紋理分級的醫(yī)學圖像可逆信息隱藏,將病人隱私嵌入到對應的醫(yī)學圖像中,同時提高了醫(yī)學圖像的視覺質量。為了確保圖像內(nèi)容安全,本文提出明文式加密思想,根據(jù)目標圖像將載密醫(yī)學圖像加密成為目標圖像的近似圖像以減少對加密醫(yī)學圖像的關注,進而降低被攻擊的可能性。實驗表明,所提出的基于自適應紋理分級的醫(yī)學圖像可逆信息隱藏明顯提高了圖像的視覺質量,對比度增強效果均優(yōu)于其他方法;明文式加密有效地保護了醫(yī)學圖像內(nèi)容,減少被攻擊的可能性... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

加密示意圖

第一章緒論2密圖像的可逆信息隱藏算法設計，在保護圖像內(nèi)容的前提下尋求解密后載密圖像的低失真度和高嵌入率之間的平衡。然而，不同于自然圖像，醫(yī)學圖像需要嵌入的信息不僅僅是為了完成完整性，真實性和版權等信息的認證，還有病患的個人信息和診斷結果等；并且提高醫(yī)學圖像視覺質量將有助于醫(yī)生觀察和診斷。因此，在現(xiàn)代醫(yī)療行業(yè)的安全需求背景下，如何保護病患的隱私和提高醫(yī)學圖像的視覺質量和安全性，如何更好地結合可逆信息隱藏和加密技術以實現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全是值得深入探索的問題。1.2加密和可逆信息隱藏的相關研究加密和信息隱藏是信息安全研究領域非常重要的兩個分支[2-4]。加密主要研究如何將機密信息進行特殊的編碼，以形成不可識別的密文進行傳遞，如圖1.1所示。加密的安全性體現(xiàn)在密文被非法截取后，沒有密鑰無法進行解密獲得原信息內(nèi)容，可以抵抗非法破解或者破壞，從而確保了機密信息的安全性。而信息隱藏則主要研究如何將機密消息秘密隱藏于公開的數(shù)字化媒體文件中，如圖像、聲音或文檔文件，然后通過公開信息的傳輸進行機密信息的傳遞，如圖1.2所示。信息隱藏的安全性體現(xiàn)在機密消息隱藏在公開信息中難以被檢測，從而能保證機密信息的安全性。圖1.1加密示意圖Fig.1.1Thediagramofimageencryption圖1.2信息隱藏示意圖Fig.1.2ThediagramofdataHiding

安徽大學碩士學位論文7圖1.3加密圖像的可逆信息隱藏示意圖Fig.1.3Thediagramofreversibledatahidinginencryptedimages（1）加密前預留空間的加密圖像可逆信息隱藏。Ma[53]等提出基于LSB預留空間的加密圖像可逆信息隱藏，首先將圖像分為嵌入?yún)^(qū)域和加密區(qū)域，將嵌入?yún)^(qū)域的LSB嵌入到加密區(qū)域從而預留出空間嵌入信息；然后分別在嵌入?yún)^(qū)域嵌入信息和在加密區(qū)域進行加密。Zhang[54]等提出通過預測誤差直方圖平移的方法來預留空間以嵌入信息，實現(xiàn)了加密前預留空間的加密圖像可逆信息隱藏。按照Ma和Zhang的思路，Cao[55]等和在加密前采用稀疏編碼產(chǎn)生較小熵的預測誤差來壓縮原始圖像，預留出空間以嵌入信息，該方法獲得更高的嵌入率和圖像質量。（2）加密后預留空間的加密圖像可逆信息隱藏。Zhang[56]等提出一種基于圖像分塊和相鄰像素相關性的加密圖像可逆信息隱藏，首先對原始圖像進行流加密即異或計算，然后通過翻轉圖像塊的最低有效位從而預留出空間來嵌入信息。在此基礎上，Wu[57]等考慮到相鄰塊邊緣像素和塊內(nèi)邊緣像素的相關性，引入了邊緣匹配和平滑度排序，提高了信息的嵌入容量，降低了圖像重構時的錯誤率。Zhang[58]等提出了基于壓縮密文像素對的加密圖像可逆信息隱藏，首先對密文圖像進行偽隨機置亂并將其分割成若干組，然后利用奇偶校驗矩陣壓縮每一組像素對的P個LSB以預留空間來嵌入信息。之后，Zhang[59]在此基礎上引入低密度奇偶校驗碼（LowDensityParityCheck），進一步提升了算法的性能。近年來，加密圖像的可逆信息隱藏算法中的加密方法不再局限于流加密，基于公鑰密碼系統(tǒng)和同態(tài)加密的加密圖像可逆信息隱藏算法相繼提出。Zhang[60]等基于公鑰密碼系統(tǒng)和濕紙編碼（WetPaperCodes）的加密圖像可逆信息隱藏，首先采用公鑰


本文編號：3519603