隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng),大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生。與此同時(shí),迅速推動(dòng)了信息傳輸、信息挖掘和信息存儲(chǔ)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(chǔ)和傳輸?shù)妮d體;其中,醫(yī)學(xué)圖像承載著人們身體狀況等信息。隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)谙硎苓h(yuǎn)程醫(yī)療和醫(yī)療共享所帶來的便利的同時(shí),遭受到信息安全問題的威脅。因此,針對(duì)病人的隱私保護(hù)和醫(yī)學(xué)圖像的安全,本文提出基于可逆信息隱藏和加密的醫(yī)學(xué)圖像安全模型。1、提出了基于自適應(yīng)紋理分級(jí)可逆信息隱藏和明文式加密的醫(yī)學(xué)圖像安全模型。醫(yī)學(xué)圖像的關(guān)鍵信息集中于高紋理區(qū)域,于是提出基于自適應(yīng)紋理分級(jí)的醫(yī)學(xué)圖像可逆信息隱藏,將病人隱私嵌入到對(duì)應(yīng)的醫(yī)學(xué)圖像中,同時(shí)提高了醫(yī)學(xué)圖像的視覺質(zhì)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(biāo)圖像將載密醫(yī)學(xué)圖像加密成為目標(biāo)圖像的近似圖像以減少對(duì)加密醫(yī)學(xué)圖像的關(guān)注,進(jìn)而降低被攻擊的可能性。實(shí)驗(yàn)表明,所提出的基于自適應(yīng)紋理分級(jí)的醫(yī)學(xué)圖像可逆信息隱藏明顯提高了圖像的視覺質(zhì)量,對(duì)比度增強(qiáng)效果均優(yōu)于其他方法;明文式加密有效地保護(hù)了醫(yī)學(xué)圖像內(nèi)容,減少被攻擊的可能性... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(shè)計(jì)，在保護(hù)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(xué)圖像需要嵌入的信息不僅僅是為了完成完整性，真實(shí)性和版權(quán)等信息的認(rèn)證，還有病患的個(gè)人信息和診斷結(jié)果等；并且提高醫(yī)學(xué)圖像視覺質(zhì)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(hù)病患的隱私和提高醫(yī)學(xué)圖像的視覺質(zhì)量和安全性，如何更好地結(jié)合可逆信息隱藏和加密技術(shù)以實(shí)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(guān)研究加密和信息隱藏是信息安全研究領(lǐng)域非常重要的兩個(gè)分支[2-4]。加密主要研究如何將機(jī)密信息進(jìn)行特殊的編碼，以形成不可識(shí)別的密文進(jìn)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(jìn)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(jī)密信息的安全性。而信息隱藏則主要研究如何將機(jī)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(jìn)行機(jī)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(jī)密消息隱藏在公開信息中難以被檢測(cè)，從而能保證機(jī)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(xué)碩士學(xué)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(yù)留空間的加密圖像可逆信息隱藏。Ma[53]等提出基于LSB預(yù)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(yù)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(jìn)行加密。Zhang[54]等提出通過預(yù)測(cè)誤差直方圖平移的方法來預(yù)留空間以嵌入信息，實(shí)現(xiàn)了加密前預(yù)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(yù)測(cè)誤差來壓縮原始圖像，預(yù)留出空間以嵌入信息，該方法獲得更高的嵌入率和圖像質(zhì)量。（2）加密后預(yù)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(guān)性的加密圖像可逆信息隱藏，首先對(duì)原始圖像進(jìn)行流加密即異或計(jì)算，然后通過翻轉(zhuǎn)圖像塊的最低有效位從而預(yù)留出空間來嵌入信息。在此基礎(chǔ)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(guān)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(gòu)時(shí)的錯(cuò)誤率。Zhang[58]等提出了基于壓縮密文像素對(duì)的加密圖像可逆信息隱藏，首先對(duì)密文圖像進(jìn)行偽隨機(jī)置亂并將其分割成若干組，然后利用奇偶校驗(yàn)矩陣壓縮每一組像素對(duì)的P個(gè)LSB以預(yù)留空間來嵌入信息。之后，Zhang[59]在此基礎(chǔ)上引入低密度奇偶校驗(yàn)碼（LowDensityParityCheck），進(jìn)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(hào)：3519603