[發明專利]基于無線多媒體傳感器網絡的信息隱藏方法

有效

• 申請號: 201410179258.2
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103973937A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 沙超;王汝傳;沈天呈;黃海平;肖甫;徐佳;蔣凌云
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32;H04N19/467;H04L29/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明提出一種基于無線多媒體傳感器網絡的信息隱藏技術，對于無線網絡傳感器中信息的安全性與可靠性起著十分重要的作用。該發明屬于無線傳感技術與信息安全的交叉領域。

背景技術

無線多媒體傳感器網絡(Wireless Multimedia Sensor Networks－WMSNs)是在傳統無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks－WSNs)基礎上集成音頻、視頻、圖像等多媒體信息感知功能的一種新型傳感器網絡。由于WMSNs巨大的應用價值，它已經引起了學術界的極大關注。

近幾年來,隨著Internet的迅速發展和廣泛應用,信息安全問題日益突出,信息隱藏技術作為一種新興技術,已成為信息安全領域的一個重要組成部分。信息隱藏是在網絡環境下把機密信息隱藏在其它無關緊要的信息中形成隱秘信道,除通信雙方以外的任何第三方并不知道包含秘密通信這個事實的存在。與采用密碼加密方法的保密通信相比,信息加密從“看不懂”變為“看不見”,轉移了攻擊者的目標,這種技術具有良好的透明性,即使你“看見了”、“聽見了”還是不能有所發現,并且加入秘密信息前后,多媒體信息在網絡中的傳輸沒有什么不同。信息隱藏技術是將一些密寫信息直接嵌入到數字載體(包括多媒體、文檔、軟件等)中的信息隱藏技術，嵌入信息不影響原載體的使用價值，也不容易被人的知覺系統(如視覺或聽覺系統)覺察或注意到。

信息隱藏技術包括水印技術和隱寫技術,水印技術在防偽和版權保護中有著廣泛應用,而隱寫技術起源較早,現在被更多地應用于安全通信、電子政務、電子選舉、電子商務和數字圖書館等領域。同時人們也越來越關注如何察覺、控制隱蔽通信的問題,在隱寫攻擊等方面做了大量的研究工作。

目前的信息隱藏算法大致有基于頻域的數字水印和基于空間域的數字水印兩種，其中基于頻域的有DFT(離散傅里葉變換)DCT(離散余弦變換)DWT(離散小波變換)，空間域的算法代表是最低比特位算法LSB(least significant bit)，其原理是通過修改表示數字圖像的顏色或顏色分量的位平面，調整數字圖像中對感知不重要的像素來表達水印的信息，以達到嵌入水印的目的。此算法把信息寫到BMP圖像顏色數據的G、R、B顏色分量的字節的低位上。這樣，字節的改變量不超過1比特，對圖像品質的影響非常小，用肉眼幾乎分辨不出來。具有載體文件改動小、嵌入量大、簡單易行、實用性強的特點，因此在本方案中，我們利用LSB算法對信息進行加密操作。

本方案將無線多媒體傳感器網絡與信息隱藏技術相結合，通過傳感器節點采集視頻或圖片，將需要加密的信息隱藏于其中，并通過無線網絡傳輸到各個客戶端，只有有權限的用戶能在客戶端通過解密得到所需信息。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種基于無線多媒體傳感器網絡的信息隱藏技術。用i.MX27節點作為圖像的采集端，采集所需要的視頻、圖片等多媒體信息，在服務器上對特定的視頻幀或圖片，利用LSB算法將指定文本文檔中的信息隱藏于視頻幀或圖片的RGB色彩分量的最低位，從而實現信息隱藏功能，并利用無線多媒體傳感器網絡傳輸此視頻或圖片信息。在客戶端，所有用戶均可接收此節點傳輸的視頻或圖片，但只有相應權限的用戶才可獲取隱藏其中的文本信息。從而達到在無線多媒體傳感器網絡中傳輸隱藏信息的目的。

技術方案：本發明提出一種基于無線多媒體傳感器網絡的信息隱藏方式，該方式中利用了無線多媒體傳感器網絡技術及信息隱藏技術，實現視頻采集、信息隱藏、加密傳輸，并在客戶端解密獲取密寫信息等功能。本項目在算法設計方面，利用leastsignificantbit替換法(LSB)，通過將密寫信息寫入BMP位圖信息的最低有效位，來實現信息隱藏。本方式將信息隱藏算法與嵌入式開發相結合，實現了在節點上的自動加密并傳輸，為安全通信提供了一種新思路。

在這里，對其中一些算法設計做一些解釋。

BMP位圖圖像

BMP位圖圖像在計算機中的存放由圖像文件頭、圖像信息頭、色彩對應表、位圖數據四部分組成。所有的BMP文件的圖像文件頭是相同的，共14個字節,主要定義文件類型及文件頭到實際的位圖數據的偏移字節數等。圖像信息頭占40個字節，主要定義圖像的寬度、高度、顏色要用到的位數、水平分辨率和垂直分辨率等。色彩對應表共占4個字節，24位BMP圖像沒有具體使用,這種圖像格式直接由RGB表示色彩。位圖數據是實際的圖像數據,在計算機中是將一幅圖像分割成柵格,柵格的每一點稱為像素,每一個像素具有自己的R、G、B(紅、綠、藍)三元色的值，即BMP圖像是由一系列像素點構成的。

LSB信息隱藏算法