华南理工大学学报(自然科学版)

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一种JPEG图像可逆视觉变换算法

吴昊天1 唐洪祥2 王建明2    

  1. 1. 华南理工大学 计算机科学与工程学院,广东 广州 510006; 2. 江南大学 数字媒体学院,江苏 无锡 214122
  • 收稿日期:2017-10-15 出版日期:2018-05-25 发布日期:2018-04-03
  • 通信作者: 吴昊天( 1980-) ,男,博士,副教授,主要从事多媒体信息安全、信息隐藏技术、加密域信号处理等的研究 E-mail:wuht@scut.edu.cn
  • 作者简介:吴昊天( 1980-) ,男,博士,副教授,主要从事多媒体信息安全、信息隐藏技术、加密域信号处理等的研究
  • 基金资助:
     国家自然科学基金资助项目( 61772208) ;江苏省自然科学基金资助项目( BK20151131) 

A Reversible Visual Transformation Algorithm for JPEG Images
 

WU Haotian1 TANG Hongxiang2 WANG Jianming2   

  1. 1. School of Computer Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510006,Guangdong,China; 2. School of Digital Media,Jiangnan University,Wuxi 214122,Jiangsu,China
  • Received:2017-10-15 Online:2018-05-25 Published:2018-04-03
  • Contact: 吴昊天( 1980-) ,男,博士,副教授,主要从事多媒体信息安全、信息隐藏技术、加密域信号处理等的研究 E-mail:wuht@scut.edu.cn
  • About author:吴昊天( 1980-) ,男,博士,副教授,主要从事多媒体信息安全、信息隐藏技术、加密域信号处理等的研究
  • Supported by:
      Supported by the National Natural Science Foundation of China( 61772208) and the Natural Science Foundation of Jiangsu Province( BK20151131) 

摘要:

可逆视觉变换是一种新兴的图像处理技术,能够在改变图像视觉内容后无失真 地恢复原始图像,用于秘密图像加密传输等场景. 文中首次提出了一种基于 JPEG 压缩的 图像可逆视觉变换算法,具有适用性强、计算复杂度低等特点. 由于 JPEG 格式是当前应 用较多的图像类型之一,研究 JPEG 图像中的数据隐藏和可逆视觉变换技术具有重要实 用价值. 算法通过改变 DCT 系数矩阵中最后 4 位系数以嵌入图像子块位置索引信息,能 够根据提取的数据无失真地还原出原始图像. 实验结果表明,文中算法能改变秘密图像的 视觉内容,并实现可逆的图像视觉变换,无需额外信息即可完全恢复原始的 JPEG 图像. 

关键词: 可逆视觉变换, 图像加密, JPEG 图像, DCT 变换, 隐私保护 

Abstract:  Image reversible visual transformation is an emerging image processing technique that can exactly recover the original image from the visually transformed image. It can be used in the applications of secret image encryption and transmission. A new image reversible visual transformation algorithm is proposed for JPEG images with low complexity. Since JPEG format is one of the most used image types in the daily usages, study of data hiding and reversible visual transformation of JPEG images is important and attracts much attention from the community. The proposed algorithm replaces the last four DCT coefficients to embed the transform information. Consequently, the original image can be restored without any distortion by extracting the hidden data. The experimental results show that the proposed algorithm can change the secret image content while achieving reversible image visual transformation. That means the original JPEG image can be exactly recovered from the corresponding visually transformed one. 

Key words: reversible visual transformation, image encryption, JPEG image, DCT transform, privacy protection

中图分类号: