基于二维压缩感知的有意义图像加密算法研究
2022-06-07任花牛少彰任如勇岳桢
任花,牛少彰,任如勇,岳桢
(1.北京邮电大学计算机学院,北京 100876;2.河南师范大学现代教育技术中心,河南 新乡 453007)
0 引言
随着网络技术的快速发展,海量图像信息正在通过网络快速产生和共享,与此同时,未经授权的访问和滥用问题也随之涌现。作为一种重要的隐私保护技术,加密技术近年来受到了广泛关注[1]。当前的图像加密技术通常结合其他技术来提升加密安全性,如混沌理论[1-2]、DNA 编码[3-4]、光变换[5]、细胞自动机[6]等。虽然这些技术可以使密文数据不被直接获取,但是类噪声密文更易暴露被保护内容的重要性,不能确保密文的视觉安全性[7]。因此,如何提高密文的视觉安全性使其在传输时不易被暴露成为当前加密技术亟待解决的问题。
为了解决上述问题,Bao 等[8]在2015 年首次提出了有意义图像加密概念,通过加密技术和信息隐藏技术将一幅明文图像加密成另一幅有意义的加密图像。具体来说,先通过加密技术将输入明文图像转换成秘密图像,再利用信息隐藏技术将秘密图像嵌入一个较大尺寸的载体图像中。然而,Bao 等算法所生成的加密图像尺寸是明文图像的4 倍,增加了额外传输负担。幸运的是,压缩感知(CS,compressive sensing)可同步实现信号压缩和加密[9-10]。利用CS 将明文图像压缩加密成秘密图像,并通过调整采样率控制密文尺寸,有效解决了Bao 等算法存在的问题。
当前,大量研究已将CS 技术引入有意义图像加密机制中[11-20]。Chai 等[11]利用CS 技术将原始明文图像压缩加密成秘密图像,并将秘密图像嵌入离散小波变换(DWT,discrete wavelet transform)后的载体系数中,得到视觉安全的加密图像。……
