马赛克图像创建安全的视频图像传输

S.Pragatheeswari¹,Maram Reddy Srija¹,Mannuru Tejaswini¹,硕士Vinmathi米²

CSE, Panimalar工程学院,印度钦奈
CSE学系副教授Panimalar工程学院,印度钦奈

文摘

一个新的安全通过视频图像传输技术,提出了将给定largevolume秘密图像转换成一个secret-fragment-visible马赛克图像相同大小的。马赛克图像类似于任意选定的目标图像,这是一个给定的帧的视频。它可以用作一个伪装的秘密图像,产生了将秘密图像分割成碎片和改变它们的颜色特征是那些相应的目标图像的块。使用一种称为secret-fragment-visible马赛克图像的技术进行颜色转换过程,这样秘密图像也许近无损恢复。所需的信息恢复的秘密图像嵌入到视频,进入创建马赛克图像无损数据隐藏方案使用的关键。该方法具有良好的实验结果。

关键字

颜色变换、数据隐藏、图像加密,马赛克图像,保证图像传输,视频技术

介绍

近年来,图像从各种来源是通过互联网发送和接收的各种应用,如在线企业机密档案,文件存储,医学图像数据库,和军事成像系统。图像通常包含我的机密信息。e他们传输期间应防止泄漏和攻击。各种方法已经提出了安全的图像传输,有两种常用方法——图像加密和数据隐藏。图像加密技术的自然属性图像高冗余和空间相关性强,得到图像加密基于香农的混乱和扩散性质[1]- [7]。合成的图像是一个吵闹的文件,没有人能理解或从它获得的秘密图像,除非有正确的关键。但是,加密后的图像是一个毫无意义的,吵闹的形象,这是完全不可用解密之前,在传输过程中可能引起攻击者的注意是因为它的随机性和混乱的形式。信息安全的另一个方面数据隐藏[8],隐藏了一个秘密图像到一个封面图片,这样很难实现机密数据的存在。数据类型的探讨是一个图像秘密消息。现有方法主要利用技术的LSB替换[8],直方图变化,不同扩张,预测误差扩张,递归直方图修改和离散余弦/小波变换。 A main drawback of the methods for data hiding is that there is difficulty in embedding a large amount of message into a single image. Also, if one wants to hide a secret image into a cover image with the same size, the image must be highly compressed before usage. . However, for many applications, such as transmission of medical pictures, military images, legal documents, etc., that are valuable with no possiblity of serious distortions, such as data compression operations are usually impractical. In this paper, a new technique for secure image transmission through videos is proposed, which transforms a secret image into a meaningful mosaic image with the same size and which looks like a preselected target image of the available video frames. The process is controlled by a secret key for security. This key has to be used by the person in order to recover the secret image losslessly from the video otherwise called as target image.

现有的工作

现有的方法是援引赖和蔡,提出了一种称为secret-fragment-visible马赛克图像。片段的重组的结果是一个秘密图像伪装的另一个图像被称为目标图像选择顺德乐从数据库。赖和蔡的缺点是,它需要一个适当的大型图像数据库,以便创建马赛克图像类似于选定的目标图像。在这方面,用户是不允许自由选择他/她最喜欢的图像作为目标图像。因此,删除上述方法的这一弱点,同时保持其优势,目的是开发一种新的方法,可以将秘密图像转换成相同大小的秘密片段-

图1。该方法产生的结果。(a)秘密图像。(b)目标图像。(c) Secret-fragment-visible马赛克图像创建从(a)和(b)的方法。

提出工作

作为一个示例,图1显示了该方法产生的结果。具体来说,任意选择一个视频帧后,给定的秘密图像首先分为矩形碎片被称为瓷砖,然后融入相似目标图像块,称为块(目标),基于相似性的标准颜色变化。同时,每个瓷砖的颜色特征转换为相应的颜色特征目标的上述目标图像块。它形成一个马赛克图像看起来像目标图像。类似的方法也提出了执行接近无损恢复原始图像的图像。该方法是新的在创建有意义的形象,而在图像加密方法只有无意义的应聘产生图像,这种方法可以将一个秘密图像转换成伪装图像没有压缩,而数据隐藏方法应该隐藏一个高度压缩成马赛克图像当秘密图像和封面图片相同的数据大小。

4所示。模块描述:

4.1。上传视频和秘密图像。

在这里,用户应该作为admin登录。用户可以选择任何视频并上传它。这是紧随其后的是视频帧压缩成800 x800像素格式。在获得所有帧的视频(10 f /秒),帧保存在databas后来用于引用而选择一个目标图像。还需要用户上传任何一个秘密图像根据用户的喜欢。

4所示。2。颜色转换和计算。

在这里,用户选择一个秘密图像和目标图像分成4 x4矩阵的瓷砖图像。我们需要计算整个瓷砖像素和特性进行进一步的颜色转换。如果目标图像的大小B与秘密图像的不同,改变B的大小是相同的;和将秘密图像划分为n的瓷砖图像{T1, T2,。,Tn}以及目标图像B {B1、B2、到n目标块。。与每个Ti, Bn}或NT Bi的大小。计算手段和每个瓷砖图像的标准差Ti和每个目标块Bj三个颜色通道;并相应地计算的平均标准差Ti和Bj,分别为i = 1到n和j = 1到n。瓷砖图像分类设置阶梯= {T1, T2,。,Tn}在设定目标和目标块= {B1、B2、。根据计算,Bn}块的平均标准偏差值;为了排序阶梯的块映射到排序的目标以一对一的方式; and reorder the mappings according to the indices of the tils, resulting in a mapping pattern(sequence) L of the form: T1 → Bj1 , T2 → Bj2 , . . . , Tn → Bjn .

创建一个马赛克图像M×配件瓷砖到相应的目标图像块根据l .执行颜色瓷砖和目标图像块之间的转换。创建一个计数表256 TB的记录,每个都有一个索引对应的剩余数据值,并分配一个初始值的零到每个条目(注意,每个剩余价值将在0到255的范围)。依次为每个映射Ti→Bji L, c代表意味着μc和μ_ Ti和Bji,分别由八位;并代表标准偏差

(4)

商质量控制出现在由7位(3),c = r, g, b。每像素π每瓦Ti马赛克图像与颜色值M ci c = r, g, b, ci转变成一个新值c__我(3);如果c__我不小于255或如果不大于0,然后改变c__我是255或0,分别;计算一个像素π残值国际扶轮;1计数和增量的计算表中的条目结核病国际扶轮的指数是相同的。瓷砖图像旋转,这里计算每种颜色的RMSE值转换瓷砖图像Ti在M对其相应的目标块Bji旋转Ti之后的每个方向θ= 0,90年,180年和270年;和旋转Ti与最小的最优方向θRMSE值。

4所示。3所示。创建马赛克图像并重建视频。

构造一个霍夫曼表HT使用计数表结核病的内容编码的所有剩余价值计算。为每个瓷砖图像Ti在马赛克图像,构造恢复Tn的位流Mi,包括bitsegments编码的数据项:1)相应的索引块Bji目标;2)最优旋转角度θ°钛;3)Ti和Bji和相关标准偏差商的所有三个颜色通道;和4)溢出/下溢的位序列残差在Ti HT构造由霍夫曼编码表。连接位流的Ti Mi M光栅扫描顺序形成总位流太;使用加密的密钥K太到另一个位流M_ t;和嵌入M_ t M×可逆对比映射方案建议。构造一个位流我包括:1)进行迭代的数量倪嵌入M_ t;2)使用的像素对Npair数量在过去迭代; and 3) the Huffman table HT constructed for the residuals; and embed the bit stream I into mosaic image M. Finally getting a mosaic image and Insert into the all target frames. Merge all the frames and build video in *.avi format for uncompressing images.

4所示。4。。秘密图像恢复视频。

用户上传视频马赛克图像。从视频文件中提取所有的帧。和恢复所有的秘密图像从马赛克瓷砖图像如前所述以下步骤。

4.1.1。提取的秘密图像恢复信息。

从米中提取位流我的反向版本的计划提出了[24]和解码它们获得以下数据项:1)嵌入M_ t的倪的迭代次数;2)使用像素的总数对Npair过去迭代;,3)表HT霍夫曼编码的值溢出或下溢的残差。提取位流M_ t使用Ni的值和Npair由同一方案中使用的最后一步。解密位流M_ t Mt, k . Mt分解成n位流M1通过Mn n to-beconstructed瓷砖图像T1 Tn,分别。解码为每个瓷砖图像Ti Mi获得以下数据项:1)块的索引霁Bji M对应于Ti;2)最优旋转角度θ°钛;3)Ti和Bji和所有颜色的相关标准偏差商渠道;和4)剩余价值溢出/下溢的Ti HT霍夫曼解码的表。

10/24/11。恢复秘密图像。

恢复一个一分之一光栅扫描顺序平铺图像Ti, i = 1到n,所需的秘密图像由以下步骤:1)在相反的方向旋转的块索引,即Bji,通过最优角θ在M°和由此产生的块内容融入Ti形成最初的瓷砖图像Ti;2)使用提取的方法和相关标准偏差商恢复成原始的像素值在Ti 3)使用提取的方法,标准偏差商,和(5)计算两个参数c和cL;4)扫描Ti找出像素值255或0,表明溢出或下溢,分别发生;5)添加的值分别cS或cL发现像素对应的剩余价值;和6)以结果为最终的像素值,导致最后一个瓷砖图像。组成所有最后的瓷砖图像形成所需的秘密图像作为输出。

图2。该方法的流程图可见镶嵌有任何任意选定目标图像的视觉相似性不使用一个图像数据库。

该方法的算法

基于前面的讨论,精确算法马赛克图像创建和秘密图像恢复算法1和2分别提供。

算法1:

马赛克图像创建输入:秘密图像,目标图像B, c和密钥输出:secret-fragmentvisible马赛克图像。

步骤:阶段1。拟合的瓷砖到目标图像块。

步骤1。如果目标图像的大小B与秘密图像的不同,改变目标图像的大小是相同的秘密图像的大小;和将秘密图像划分为n的瓷砖{T1, T2,…,Tn}和目标图像B为n块{B1、B2、…与每个Ti和Bi, Bn}相同大小NT。

步骤2。计算方法和每个瓷砖图像的标准差Ti和每个目标块Bj三个颜色通道根据(1)和(2);并相应地计算的平均标准差Ti和Bj,分别为i = 1到n和j = 1到n。

步骤3。排序的瓷砖图像设置阶梯= {T1, T2,…,Tn} and the target blocks in the set A target ={B1, B2, ..., Bn} according to the computed average SD values of the blocks; map the blocks onto the sorted Stile to those in the sorted A target in an one to one manner; and shuffle the mappings according to the indices of the tiles, thus obtaining a mapping sequence L of the form:T1 →Bj1, T2 →Bj2, ..., Tn →Bjn.

步骤4。创建一个马赛克图像M×配件瓷砖到各自的目标图像块根据L。

阶段2。执行颜色瓷砖和目标图像块之间的转换。

第5步。创建会计表与256年结核病条目,每个索引对应的剩余价值,和每个条目被分配一个初始值为0(注意,每个剩余价值将在0到255的范围)。

步骤6。依次为每个映射Ti→Bji L代表Ti的意味着μc Bji,分别由8位;全面质量管理并代表标准差系数出现在由7位(3),根据该计划,c = r, g, b。

步骤7。每个瓷砖图像中的每个像素πTi的马赛克图像和颜色值M ci c = r, g, b, ci转变成一个新值ci (3);如果不小于255 ci或如果不大于0,然后改变ci 255或0,分别;计算像素的残值Riπ的描述和计数增加1在索引表中的条目结核病的Ri是相同的。

阶段3。旋转瓷砖图像。

步骤8。计算每种颜色的RMSE值转变瓷砖图像Ti在M对其相应的块Bji经过旋转的瓷砖Ti的每个方向;和旋转Ti与最小的最优方向θRMSE值。

阶段4。嵌入的秘密图像恢复信息。

第9步。构造一个霍夫曼表HT使用计数表结核病的内容编码的所有剩余价值计算。

第10步。对于每个瓷砖图像Ti在马赛克图像,构造一个位流等恢复Ti Mi的bitsegments编码的数据项:

1)相应的索引块Bji目标;

2)最优旋转角度θ°钛;

3)Ti和Bji和相关标准偏差商的所有三个RGB颜色通道;和

4)溢出/下溢位与残差序列表HT Ti霍夫曼编码的建立在上面的步骤。

步骤11。连接位流的Ti Mi鳍光栅扫描顺序形成总位流太;使用加密的密钥K太到另一个位流太;和太嵌入M×可逆对比映射方案建议。

步骤12。构造一个位流我包括:1)进行迭代的数量倪嵌入Mt; 2)中使用的像素对N对迭代;和3)霍夫曼表HT构造残差;和嵌入的比特流到马赛克图像M×前面步骤中使用的相同的方案。

算法2:秘密图像恢复

输入:M和n马赛克图像平铺图像{T1, T2,…,Tn}和密钥K。

输出:秘密图像a .步骤:阶段1。提取的秘密图像恢复信息。

步骤1。提取M位流我的反向版本的计划提出并解码获得以下数据项:

1)嵌入Mt的倪的迭代次数;2)使用像素的总数对N配对最后迭代;和霍夫曼表3)嵌入的残差值溢出或下溢的。

步骤2。提取位流太使用Ni和N的值对同样的方案用于最后一步。

步骤3。解密位流太byK太。

步骤4。太分解成n位streamsM1通过Mn n建设瓷砖图像T1 Tn,分别。第5步。解码为每个瓷砖图像Ti Mi获得以下数据项:

1)指数记相应的块Bji M toTi;

2)最优旋转角度θ°钛;

3)Ti和Bji和相关SD值的三个RGB颜色通道;和

4)剩余价值溢出/下溢的Ti HT霍夫曼解码的表。

阶段2。恢复秘密图像。

步骤6。恢复一个一分之一光栅扫描顺序平铺图像Ti, i = 1到n,所需的秘密图像通过以下步骤:

1)旋转相反的方向的块索引,即Bji,通过最优角θ在M°和由此产生的块内容融入Ti形成最初的瓷砖图像钛;

2)使用提取的方法和相关的SD值恢复加密的像素值在Ti (4);

3)使用提取的方法,标准偏差商,(5)计算两个参数c和cL

4)扫描Ti找出像素值255或0,表明溢出或下溢,分别发生;5)添加的值分别cS或cL发现像素对应的剩余价值;6)以结果为最终值像素,因此形成一个最终Ti瓷砖图像。步骤7。组成所有最后的瓷砖图像形成所需的秘密图像作为输出。质量度量的均方根误差(RMSE)利用,这被定义为根均方两幅图像的像素值之间的区别。该方法的一个潜在缺点是,可用目标图像的体积应该匹配那些可能的输入秘密图像。在精确的注意,如果我们有一个非常秘密图像的大尺寸但规模相对较小的目标图像,选择,那么应该扩大选择的目标图像马赛克图像创建为了比赛前的秘密图像的大小,否则创建马赛克图像变得模糊

结论

提出了一种新的安全的通过视频图像传输,从而不仅可以创建有意义的马赛克图像,还可以将一个秘密图像转换为相同的数据规模的马赛克作为伪装的秘密图像。通过适当的像素颜色转换和熟练的方案处理溢出,下溢条件转换值的像素颜色,secret-fragment可见马赛克图像非常接近相似arbitrarily-considered目标图像可以创建不需要大型图像数据库。此外有无损的恢复原来的秘密图像创建马赛克图像。实验结果表明该方法的可行性。未来的研究可能是一个用于将该方法应用于其他扣除RGB颜色模型。

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