基于细胞自动机的多灰度图像分存方案研究

摘要

图像分存技术是信息隐藏的其中一个分支，它以1994年Noar和Shamir提出的第一个可视密码分存方案为开端，通过不断融合各种计算机技术及通信技术，并结合各种使用场景，衍生出各种不同的分存方案。
　　 本文先对现有的图像分存方案进行分析，总结出这些方案的不足及其产生的原因。针对不足，本文改进了Alvarez等人提出的利用细胞自动机对多彩色图像进行分存的算法，设计了一种基于细胞自动机的多灰度图像的(n，n)阈值分存方案。这个方案先把n幅秘密的灰度图像进行半色调处理，转换成二值图像，然后以n幅二值图像作为二维可逆的带记忆的细胞自动机的初始配置，进行细胞的迭代进化，进而获得n幅二值的噪声分存图，最后将这些无意义的噪声分存图嵌入在有意义的半色调图像当中，形成n幅伪装分存图像，从而达到了提高隐蔽性及安全性的效果。
　　 当需要获取n幅秘密的灰度图像时，先把这n幅伪装分存图收集起来，逐一提取里面的分存数据，然后以这n份分存数据作为逆向细胞自动机的初始配置，进行反向迭代，从而还原出n幅秘密的二值图像。得到这些二值图像之后，利用逆半色调技术，就能把这些二值图像转换成原来的n幅秘密灰度图像。
　　 实验证明，使用半色调和逆半色调技术，使得本方案产生的分存数据大小是Alvarez的分存方案的八分之一，而且通过把分存数据嵌入在载体图像中，也大大提高了本方案的隐蔽性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2研究内容

1.3研究成果

1.4本文的组织结构

第2章图像分存研究综述

2.1黑白图像的分存研究

2.2灰度图像的分存研究

2.3彩色图像的分存研究

2.4图像分存中存在的问题

2.5本章小结

第3章基于细胞自动机的多灰度图像分存

3.1细胞自动机

3.2半色调技术

3.3逆半色调技术

3.4图像的分存阶段

3.5图像的恢复阶段

3.6本章小结

第4章实验过程与结果分析

4.1　(4，4)阈值的四灰度秘密图像分存实验

4.2　(2，2)阈值的双灰度秘密图像分存实验

4.3与ALvarez提出的方案对比

4.4本章小结

第5章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

附录　研究生阶段的研究工作

致谢