專利名稱:一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及信息隱藏技術(shù),尤其是涉及一種利用傳真技術(shù)結(jié)合程控用戶電話交換機(jī)實(shí)現(xiàn)隱秘傳真的方法與裝置。
背景技術(shù):
傳真技術(shù)具有悠久的歷史,它誕生于19世紀(jì)40年代,20世紀(jì)20年代已基本成熟,二戰(zhàn)后開(kāi)始商用,70年代以后,傳真技術(shù)的發(fā)展更為迅速。傳真技術(shù)是一種通信技術(shù),它通過(guò)掃描的方式將紙質(zhì)傳真文件上的內(nèi)容讀入傳真機(jī),再經(jīng)編碼調(diào)制等步驟將文件發(fā)送至模擬信道進(jìn)行傳輸,接收端的傳真機(jī)接收到傳真文件后以紙質(zhì)文稿的形式呈現(xiàn)其內(nèi)容。傳真通信過(guò)程遵循ITU-T (國(guó)際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織)的T.30建議(文件傳真在公用電話交換網(wǎng)上的傳輸規(guī)程)。傳真報(bào)文傳輸?shù)倪^(guò)程中,采用的通信規(guī)程是ISO制定的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程(HDLC),報(bào)文數(shù)據(jù)采用HDLC幀結(jié)構(gòu)。國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)部門ITU-T提出了與傳真通信相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化T系列建議,進(jìn)一步推動(dòng)了傳真通信的發(fā)展。傳真?zhèn)魉偷氖俏募恼孥E,在傳輸文件內(nèi)容的同時(shí)也傳輸了文件的形式,具有電話、電報(bào)等不可比擬的優(yōu)勢(shì)。傳真通信是·信息時(shí)代的一種極為重要的靜止圖像通信方式,具有快速傳遞信息,傳送的信息真實(shí)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。傳真機(jī)是辦公自動(dòng)化中一種重要的通用設(shè)備,以其方便、直觀和快捷而廣受歡迎。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,傳真技術(shù)也已滲透到政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、社會(huì)生活等各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。如果不對(duì)傳真?zhèn)鬏數(shù)膬?nèi)容加以保護(hù),不僅會(huì)限制傳真作用的發(fā)揮,更會(huì)使傳輸?shù)男畔⒃獾叫孤?、篡改或去除,從而給社會(huì)或個(gè)人帶來(lái)很大的危害,因而傳真通信的安全性問(wèn)題備受重視。隨著傳真機(jī)的不斷發(fā)展,傳真通信的安全性問(wèn)題也越來(lái)越重要,對(duì)高安全性的傳真通信的需求也從機(jī)要部門擴(kuò)展到民用部門。然而,目前廣泛使用的大多數(shù)三類傳真機(jī)之間是直接通過(guò)公共電話交換網(wǎng)傳輸信息的,中間并未添加任何安全性保護(hù)模塊。當(dāng)下比較熱門的IP傳真在傳輸信息時(shí),也只通過(guò)未加任何安全性保護(hù)模塊的IP網(wǎng)和公共電話交換網(wǎng)進(jìn)行傳輸。公共電話交換網(wǎng)、IP網(wǎng)等公開(kāi)的網(wǎng)絡(luò),容易遭到攻擊,因而傳真信息容易遭到破壞。總之,目前廣泛使用的傳真通信系統(tǒng)中并未包括安全性保護(hù)模塊,因此,有必要針對(duì)傳真通信的這一應(yīng)用領(lǐng)域提出高安全,高魯棒的安全保護(hù)策略。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法與裝置,以解決目前傳真通信過(guò)程中出現(xiàn)的安全性問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法,其特征在于包含如下步驟:(I)掃描:將傳真文件掃描為傳真模擬信號(hào)并發(fā)送;(2)解調(diào):將接收到的步驟(I)所述傳真模擬信號(hào)解調(diào)為傳真格式數(shù)字信號(hào);(3)隱寫:將步驟(2)所述傳真格式數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信息隱寫處理;
(4)發(fā)送:將步驟(3)處理后的傳真格式數(shù)字信號(hào)調(diào)制為傳真模擬信號(hào),并發(fā)送到公共電話交換網(wǎng);(5)接收:從公共電話交換網(wǎng)接收步驟(4)所述傳真模擬信號(hào)并解調(diào)為傳真格式
數(shù)字信號(hào);(6)解隱寫:將步驟(5)所述傳真格式數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信息解隱寫處理;(7)調(diào)制:將步驟(6)處理后的傳真格式數(shù)字信號(hào)調(diào)制為傳真模擬信號(hào)并發(fā)送;(8)打印:根據(jù)接收到的步驟(7)所述傳真模擬信號(hào)打印傳真文件。其中步驟(3)中信息隱寫處理過(guò)程可以根據(jù)不同的實(shí)際情況采取不同的信息隱藏方法,本發(fā)明采用二值圖像信息隱藏方法,包含如下步驟:(31)將步驟(2)所述傳真格式數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為傳真文件圖像;(32)從步驟(31)中得到的傳真文件圖像中剪切出包含秘密信息部分的初始秘密信息圖像;(33)對(duì)步驟(32)得到的初始秘密信息圖像進(jìn)行重采樣,并調(diào)整為長(zhǎng)寬相等的秘密信息圖像;(34)對(duì)步驟(33)所述秘密信息圖像進(jìn)行二值化處理,并調(diào)節(jié)閥值,獲得視覺(jué)效果與原始圖像差別在限定范圍內(nèi)的二值化信息圖像;(35)將步驟(34)獲得的二值化信息圖像中的信息置亂獲得待嵌入信息;
(36)對(duì)二值載體圖像進(jìn)行2*2分塊,并判定載體圖像可用塊;(37)使用分塊嵌入的信息隱藏方法將步驟(35)得到的待嵌入信息嵌入步驟(36)中的載體圖像可用塊。更進(jìn)一步的,步驟(36)中二值載體圖像像素值為O或1,根據(jù)每個(gè)分塊的像素值判定該分塊是否為載體圖像可用塊,若分塊內(nèi)的像素值不是全為O或不是全為1,則該分塊為載體圖像可用塊。更進(jìn)一步的,在處理過(guò)程中,重復(fù)所述步驟(37) 10次。這里,重復(fù)嵌入10次可以在系統(tǒng)嵌入率和魯棒性之間折中,若只嵌入I次,魯棒性很弱。實(shí)際應(yīng)用中,具體重復(fù)嵌入的次數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整。更進(jìn)一步的,所述二值載體圖像像素值為O或1,待嵌入信息以二進(jìn)制比特序列表示,所述步驟(37)使用的分塊嵌入的信息隱藏方法包含如下步驟:(371)判斷步驟(36)中每個(gè)載體圖像可用塊中I的個(gè)數(shù)的奇偶性;(372)將步驟(35)得到的待嵌入信息以比特為單位分別嵌入載體圖像可用塊中;嵌入過(guò)程中,載體圖像可用塊I的個(gè)數(shù)為偶數(shù)且待嵌入的待嵌入信息比特為0,或者I的個(gè)數(shù)為奇數(shù)且待嵌入的待嵌入信息比特值為I時(shí),則不修改該載體圖像可用塊中的像素值;載體圖像可用塊I的個(gè)數(shù)的奇偶性與待嵌入信息比特值不對(duì)應(yīng)時(shí),則將該載體圖像可用塊中的一個(gè)像素值為O的像素改為I。步驟(6)所述信息解隱寫處理過(guò)程采用與隱寫方法對(duì)應(yīng)的解隱寫方法,本發(fā)明采用二值圖像信息隱寫方法對(duì)應(yīng)的解隱寫方法,包含如下步驟:(61)將步驟(5)所述傳真格式數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為傳真文件圖像;(62)從步驟(61)得到的傳真文件圖像中剪切出包含載體圖像部分的初始載體圖像;
(63)對(duì)步驟(62)得到的初始載體圖像進(jìn)行重采樣,獲得載體圖像;(64)對(duì)步驟(63)所述載體圖像進(jìn)行二值化處理得到二值化載體圖像;(65)對(duì)二值載體原始圖像進(jìn)行2*2分塊,并判定二值載體原始圖像的可用塊,可用塊在二值載體原始圖像的位置與含密塊在二值化載體圖像中的位置一一對(duì)應(yīng),從而得到二值化載體圖像含密塊;(66)分別提取二值化載體圖像含密塊中的秘密信息,并根據(jù)步驟(35)中的置亂規(guī)則進(jìn)行反向重組,獲得秘密信息圖像。更進(jìn)一步的,步驟(66)根據(jù)載體圖像含密塊中I的個(gè)數(shù)的奇偶性提取出秘密信息,I的個(gè)數(shù)為偶數(shù)表示秘密信息比特值為0,1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)表示秘密信息比特值為I。更進(jìn)一步的,步驟(66)對(duì)應(yīng)步驟(37),提取含密塊中秘密信息時(shí)需提取10次,并取平均值作為提取結(jié)果。本發(fā)明還提出一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真裝置,包括:掃描模塊,用于將傳真文件掃描為傳真模擬信號(hào),并發(fā)送給解調(diào)模塊;解調(diào)模塊,將接收到的傳真模擬信號(hào)解調(diào)為數(shù)字信號(hào);隱寫模塊,將解調(diào)模塊處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信息隱寫處理;發(fā)送模塊,將隱寫模塊處理后的數(shù)字信號(hào)調(diào)制為傳真模擬信號(hào)并發(fā)送到公共電話交換網(wǎng);
接收模塊,從公共電話交換網(wǎng)接收發(fā)送模塊發(fā)出的傳真模擬信號(hào),并解調(diào)為數(shù)字信號(hào);解隱寫模塊,將解調(diào)后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信息解隱寫處理;調(diào)制模塊,將解隱寫模塊處理后的數(shù)字信號(hào)調(diào)制為傳真模擬信號(hào),然后發(fā)送給打印豐旲塊;打印模塊,根據(jù)接收到的傳真模擬信號(hào)打印傳真文件。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種具體可實(shí)現(xiàn)的具有安全保障模塊的傳真通信結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有廣泛的適用性。對(duì)不同的三類傳真機(jī)具有普適性,而且具體的隱寫/解隱寫處理過(guò)程也可根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整;另外本發(fā)明設(shè)計(jì)的信息隱寫/解隱寫方法應(yīng)用于該裝置中,對(duì)隨機(jī)出現(xiàn)的秘密信息和載體圖像具有高普適性,對(duì)掃描、傳真、加噪、剪切、去點(diǎn)等信號(hào)處理具有高魯棒性,具有高嵌入率,尤其對(duì)由多幅圖像拼湊而成的二值圖像,嵌入率可達(dá)到
1.2/100或更高,相較于一般傳真中的信息隱藏方法千分之一左右的嵌入率有很大改善;并且傳真終端(帶有傳真功能的計(jì)算機(jī))的傳真功能可擴(kuò)展至灰度圖像、彩色圖像的傳真當(dāng)中,從而擴(kuò)展裝置的適用范圍(灰度/彩色圖像的信息隱藏處理方法也適用于該裝置)。更進(jìn)一步的,隱寫模塊或解隱寫模塊包括計(jì)算機(jī)和調(diào)制解調(diào)器,并通過(guò)計(jì)算機(jī)上配置傳真控制臺(tái)、連接并正確驅(qū)動(dòng)傳真調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)。掃描模塊或打印模塊為TCL-800程控用戶電話交換機(jī)連接若干個(gè)傳真終端形成的局域網(wǎng)。計(jì)算機(jī)同時(shí)具有隱寫/解隱寫(包括預(yù)處理)和傳真的功能,隱寫/解隱寫和預(yù)處理的功能通過(guò)計(jì)算機(jī)中編寫的程序?qū)崿F(xiàn),并且計(jì)算機(jī)可作為一個(gè)接口,計(jì)算機(jī)內(nèi)部的隱寫/解隱寫方法可由使用者自行選擇、靈活變換,傳真功能通過(guò)傳真控制臺(tái)及傳真調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)有門衛(wèi)式保密結(jié)構(gòu)中保密模塊不僅需負(fù)責(zé)對(duì)報(bào)文進(jìn)行加密,也要負(fù)責(zé)對(duì)傳真報(bào)文進(jìn)行傳輸,必須符合傳真機(jī)的全部協(xié)議和規(guī)范,因此實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜。與傳統(tǒng)的門衛(wèi)式加密系統(tǒng)不同,本發(fā)明使用隱寫/解隱寫模塊代替加/解密模塊作為門衛(wèi)式結(jié)構(gòu)中的安全保障模塊,以保障傳真通信的安全性,并且采用計(jì)算機(jī)作隱寫/解隱寫機(jī),同時(shí)實(shí)現(xiàn)傳真和隱寫/解隱寫的功能,克服了門衛(wèi)式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的弱點(diǎn)。有益效果:(I)本發(fā)明具有高普適性,對(duì)大量隨機(jī)出現(xiàn)的秘密信息和載體圖像,均能安全地傳真秘密信息并正確提取出較為清晰的秘密信息;(2)本發(fā)明具有高魯棒性,含密載體圖像經(jīng)過(guò)高斯噪聲、剪切、去點(diǎn)等信號(hào)處理,再傳真后,仍能恢復(fù)出主客觀品質(zhì)較好的秘密信息文件;(3)本發(fā)明具有較高的嵌入率,設(shè)計(jì)的隱寫處理模塊的嵌入率相較于目前傳真中的信息隱藏方法有較大優(yōu)勢(shì)。尤其是對(duì)經(jīng)組合而成的一類圖像,本發(fā)明所用信息隱藏處理過(guò)程具有更大的嵌入率;(4)結(jié)構(gòu)具有普適性,對(duì)不同的三類傳真機(jī)具有普適性,而且具體的隱寫處理過(guò)程可根據(jù)具體使用情況靈活改變;(5)傳真終端的傳真功能擴(kuò)展至傳真灰度圖像、彩色圖像中,將有更多的信息隱藏處理方法可以適用于本發(fā)明的系統(tǒng),從而擴(kuò)展設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的適用范圍;(6)用計(jì)算機(jī)結(jié)合傳真調(diào)制解調(diào)器作隱寫/解隱寫機(jī),同時(shí)實(shí)現(xiàn)傳真和隱寫/解隱寫的功能,克服了門衛(wèi)式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的弱點(diǎn)。
圖1為本發(fā)明-隱秘傳真系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明公共電話交換網(wǎng)傳真結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為局域網(wǎng)傳真結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為傳真控制臺(tái)傳真發(fā)送流程圖。圖5為本發(fā)明 傳真文件隱寫、解隱寫處理流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示,是本發(fā)明-隱秘傳真系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖,其中,掃描模塊將傳真文件利用掃描技術(shù)轉(zhuǎn)換為傳真模擬信號(hào)并發(fā)送;解調(diào)模塊,將接收到的傳真模擬信號(hào)解調(diào)為傳真格式數(shù)字信號(hào);隱寫模塊,將解調(diào)模塊處理后的傳真格式數(shù)字信號(hào)進(jìn)行二值圖像信息隱寫處理;發(fā)送模塊,將隱寫模塊處理后的數(shù)字信號(hào)調(diào)制為模擬信號(hào)并發(fā)送到公共電話交換網(wǎng);接收模塊,接收從公共電話交換網(wǎng)收到的模擬信號(hào),并解調(diào)為數(shù)字信號(hào);解隱寫模塊,將解調(diào)得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行二值圖像信息解隱寫處理;調(diào)制模塊,將解隱寫模塊處理后的數(shù)字信號(hào)調(diào)制為模擬信號(hào);打印模塊,根據(jù)接收到的模擬信號(hào)打印傳真文件。圖2是本發(fā)明公共電話交換網(wǎng)傳真結(jié)構(gòu)示意圖,是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例,其中3類傳真設(shè)備包括所有符合T.30、T.4等建議的通信接口實(shí)體,它可以是一臺(tái)普通紙傳真機(jī),也可以是帶有傳真功能的傳真終端。本實(shí)例中使用的是安裝了 3類傳真軟件的普通計(jì)算機(jī)作為隱寫、解隱寫模塊,采用傳真調(diào)制解調(diào)器作為發(fā)送、接收模塊。發(fā)送端計(jì)算機(jī)隱寫處理后發(fā)出的傳真信號(hào)經(jīng)傳真調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后變?yōu)檫m合在公共電話交換網(wǎng)上傳輸?shù)腡.30消息流,這些T.30消息流經(jīng)公共電話交換網(wǎng)傳輸后,被接收方的傳真調(diào)制解調(diào)器接收并解調(diào),然后傳送給收方進(jìn)行解隱寫處理。主叫端傳真終端通過(guò)撥號(hào)建立公共電話交換網(wǎng)呼叫,被叫終端檢測(cè)到振鈴后將傳真機(jī)接入電路,完成電路的連接。傳真報(bào)文結(jié)束后,呼叫被釋放,線路轉(zhuǎn)換到電話機(jī)的模式。
圖3是局域網(wǎng)傳真結(jié)構(gòu)示意圖,本實(shí)例通過(guò)TCL-800程控用戶電話交換機(jī)連接若干個(gè)傳真終端(傳真機(jī)或帶有傳真功能的計(jì)算機(jī))實(shí)現(xiàn)。其中傳真機(jī)實(shí)現(xiàn)掃描模塊功能,傳真調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)調(diào)制模塊和解調(diào)模塊功能。當(dāng)傳真文件從傳真機(jī)傳向計(jì)算機(jī)時(shí),從普通紙傳真機(jī)發(fā)出的調(diào)制后的傳真模擬信號(hào)經(jīng)TCL-800程控用戶電話交換機(jī)模擬的小型局部電話網(wǎng),再經(jīng)過(guò)傳真調(diào)制解調(diào)器的解調(diào),傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行隱寫處理。傳真文件從計(jì)算機(jī)傳向傳真機(jī)時(shí),從計(jì)算機(jī)發(fā)送出的數(shù)字信號(hào)先經(jīng)過(guò)傳真調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制,再經(jīng)過(guò)TCL-800程控用戶電話交換機(jī)模擬的局部電話網(wǎng),傳送到普通紙傳真機(jī)中。程控交換機(jī)不僅可以用于電話業(yè)務(wù),也可以實(shí)現(xiàn)傳真、圖像等的交換,并且本實(shí)驗(yàn)中所有端口均為局部的,私有的,整個(gè)傳輸過(guò)程沒(méi)有接觸到任何公開(kāi)的網(wǎng)絡(luò),如公共電話交換網(wǎng)或IP網(wǎng)絡(luò)。傳真文件可以秘密地從傳真機(jī)傳送至負(fù)責(zé)隱寫的計(jì)算機(jī)中,被計(jì)算機(jī)讀取,并且傳真文件也可以秘密地從負(fù)責(zé)解隱寫的計(jì)算機(jī)傳送至傳真機(jī)打印出來(lái)。下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明具體組網(wǎng)過(guò)程做詳細(xì)介紹:步驟1:選擇任意一款56k外置傳真調(diào)制解調(diào)器,并對(duì)其正確驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)的方法是將傳真調(diào)制解調(diào)器一端的USb接口插于計(jì)算機(jī)的USb插口中,在計(jì)算機(jī)中安裝軟件“驅(qū)動(dòng)精靈”,并使計(jì)算機(jī)處于連網(wǎng)的狀態(tài)。打開(kāi)“驅(qū)動(dòng)精靈”,使用“驅(qū)動(dòng)精靈”查看計(jì)算機(jī)上的哪些設(shè)備沒(méi)有安裝驅(qū)動(dòng),“驅(qū)動(dòng)精靈”會(huì)自動(dòng)檢測(cè)出傳真調(diào)制解調(diào)器的驅(qū)動(dòng)未安裝,對(duì)其進(jìn)行修復(fù),“驅(qū)動(dòng)精靈”即自動(dòng)安裝傳真調(diào)制解調(diào)器的驅(qū)動(dòng)。安裝驅(qū)動(dòng)程序之前,調(diào)制解調(diào)器的指示燈不亮,正確驅(qū)動(dòng)后,紅色指示燈亮。步驟2:在兩臺(tái)普通計(jì)算機(jī)上分別安裝、配置傳真軟件“傳真控制臺(tái)”。首先下載并解壓一個(gè)完整版的Windows xp系統(tǒng)安裝包,將解壓好的1386文件夾存放于計(jì)算機(jī)某處,比如D盤根目錄。打開(kāi)計(jì)算機(jī)的控制面板中的“打印機(jī)和傳真”界面,在空白處右擊,選擇“設(shè)置傳真”選項(xiàng)。這時(shí),系統(tǒng)會(huì)提示需要用戶給出文件夾“i386”的路徑,默認(rèn)路徑是C: \WIND0WS\system32\drivers\i386,我們直接用其真實(shí)路徑D: \i386替換默認(rèn)路徑即可。接下來(lái)按照系統(tǒng)的提示即可逐步完成傳真軟件“傳真控制臺(tái)”的安裝。安裝完畢之后,“打印機(jī)和傳真”界面中即出現(xiàn)一個(gè)名為“Fax”的新圖標(biāo)。雙擊該圖標(biāo)即出現(xiàn)“傳真配置向?qū)А苯缑?,按照系統(tǒng)的提示,即可逐步對(duì)發(fā)件人信息、傳真號(hào)碼、傳真副本存放位置、傳真打印等進(jìn)行設(shè)置,其中最重·要的是將傳真設(shè)備選擇為USB Data Fax Voice調(diào)制解調(diào)器,選中“允許發(fā)送”和“允許接收”前面的復(fù)選框。用戶使用傳真控制臺(tái)發(fā)送傳真的流程如圖4所示:首先,用戶將需要發(fā)送的文件內(nèi)容復(fù)制到word文檔中,選擇以Windows xp下傳真軟件Fax方式打印,即打開(kāi)了傳真發(fā)送向?qū)ы?yè)面。用戶可以手動(dòng)輸入接收方傳真號(hào)碼,填寫接收方信息或者直接從通信錄中選擇目標(biāo)用戶。設(shè)定是否包含傳真封面,填寫發(fā)送人號(hào)碼等信息,封面有一般、參考、機(jī)密以及緊急四種模板可以選擇,也可以由用戶自己定義設(shè)計(jì)。發(fā)送傳真時(shí)可以選擇不同的發(fā)送時(shí)間,并設(shè)定優(yōu)先級(jí)。選擇發(fā)送傳真后,會(huì)彈出傳真監(jiān)視器,其上顯示“已準(zhǔn)備好發(fā)送和接收傳真”,傳真監(jiān)視器開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)傳真任務(wù)的狀態(tài)。若傳真發(fā)送失敗,傳真控制臺(tái)會(huì)向用戶彈屏顯示“沒(méi)有撥號(hào)音,電話線路正在使用或未連接”,“發(fā)送失敗”(如果接收失敗,會(huì)顯示“接收傳真時(shí)出錯(cuò)”,“傳真接收失敗”)。否則,會(huì)向用戶彈屏顯示“已成功發(fā)送/接收傳真”,在傳真控制臺(tái)的已發(fā)送/收件箱條目中,可以查詢到已發(fā)送出去/已接收到的傳真文件。用戶可以將需要傳真的信息(文字、圖像等)復(fù)制粘貼到word文檔中,選擇以Fax方式打印word文檔,即可傳真不同內(nèi)容、格式的文件信息。文件傳送過(guò)程中,傳真控制臺(tái)的傳真監(jiān)視器會(huì)對(duì)傳真隊(duì)列進(jìn)行監(jiān)控,隨時(shí)更新正在發(fā)送或接收的傳真的狀態(tài),顯示傳送成功或傳送失敗。對(duì)已成功發(fā)送/接收的文件或未成功發(fā)送的文件,可以在已發(fā)送/收件箱/發(fā)件箱條目中進(jìn)行查詢、刪除、另存、打印等操作。打開(kāi)未成功發(fā)送的文件,可以查看發(fā)送失敗的具體原因。接收到的傳真文件上方會(huì)顯示發(fā)送方及接收方的傳真號(hào)碼,發(fā)送及接收的日期時(shí)間,傳真的頁(yè)數(shù)等信息。用戶可建立傳真通信錄。步驟3:構(gòu)建經(jīng)公共電話交換網(wǎng)傳輸文件的傳真系統(tǒng)。將2個(gè)傳真調(diào)制解調(diào)器的usb端分別和2臺(tái)計(jì)算機(jī)相連,另一端通過(guò)2根電話線分別與2個(gè)外線電話號(hào)碼端口相連。在發(fā)送方計(jì)算機(jī)中打開(kāi)一個(gè)word文檔,選擇以Windows xp下傳真軟件Fax方式打印,手動(dòng)輸入接收方計(jì)算機(jī)的傳真號(hào)碼,按照系統(tǒng)提示即可將文件由發(fā)送方計(jì)算機(jī)傳真至接收方計(jì)算機(jī)中。步驟4:構(gòu)建不經(jīng)過(guò)任何公開(kāi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行文件傳輸?shù)膫髡嫦到y(tǒng)。將程控交換機(jī)插上電源,選擇其上的兩個(gè)內(nèi)線電話號(hào)碼端口,如“801”和“802”。通過(guò)2根電話線,將“801”端口與傳真機(jī)的“l(fā)ine”端口連接,將“802”端口與計(jì)算機(jī)上傳真調(diào)制解調(diào)器的端口相連(非usb端口)。此時(shí),將文件放入傳真機(jī)中,撥通計(jì)算機(jī)的號(hào)碼,按“啟動(dòng)”按鈕,即可將文件隱秘地由傳真機(jī)傳真至計(jì)算機(jī)當(dāng)中。打開(kāi)計(jì)算機(jī)中的一個(gè)word文檔,選擇以Windows xp下傳真軟件Fax方式打印,手動(dòng)輸入傳真機(jī)的號(hào)碼,按照系統(tǒng)提示即可將文件隱秘地傳真至傳真機(jī)并打印出來(lái)。由于傳真機(jī)和隱寫機(jī)/解隱寫機(jī)之間的文件傳輸系統(tǒng)是不經(jīng)任何公開(kāi)網(wǎng)絡(luò)的局部文件傳真系統(tǒng),這是保障整個(gè)隱秘傳真通信系統(tǒng)安全性的前提,否則隱寫機(jī)/解隱寫機(jī)將失去其保障傳真系統(tǒng)安全性的作用,所以才通過(guò)步驟4構(gòu)建不經(jīng)任何公開(kāi)網(wǎng)絡(luò)傳輸文件的局部傳真系統(tǒng)。步驟5:采用分塊嵌入的二值圖像信息隱寫處理流程。將隱寫流程的處理模塊存放于發(fā)送方計(jì)算機(jī)當(dāng)中,將解隱寫處理模塊存放于收方計(jì)算機(jī)當(dāng)中。計(jì)算機(jī)隱寫解隱寫處理流程如圖5所示。 本實(shí)例的具體工作過(guò)程如下:(I)由步驟4使得紙質(zhì)文件轉(zhuǎn)換成傳真模擬信號(hào),由傳真機(jī)傳送至發(fā)送方計(jì)算機(jī);(2)發(fā)送方計(jì)算機(jī)以“tiff”格式圖像的形式接收到文件,接收到的圖像與原文件相比會(huì)發(fā)生形變,需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理復(fù)原;(3)發(fā)送方計(jì)算機(jī)將秘密信息精確地從整個(gè)圖像中剪切出來(lái),對(duì)其進(jìn)行重采樣,將秘密信息轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)寬相等的圖像(為方便分塊嵌入隱藏方法的實(shí)現(xiàn),并且保持與原始秘密信息形狀一致)。經(jīng)重采樣后,秘密信息圖像中會(huì)出現(xiàn)“O”與“I”之外的像素值,故需對(duì)其進(jìn)行二值化,二值化的過(guò)程中可以通過(guò)調(diào)節(jié)閾值(低于閾值的像素值調(diào)整為0,反之調(diào)整為1),得到視覺(jué)上較好的且更接近于原始秘密信息的處理結(jié)果。為提高方法對(duì)剪切等信號(hào)處理的魯棒性,將秘密信息置亂,這樣即得到了秘密信息隱寫入載體圖像前的最終形式。(4)對(duì)計(jì)算機(jī)中的二值載體圖像進(jìn)行2X2分塊,判定可用塊后,使用分塊嵌入的信息隱藏方法將秘密信息嵌入載體10次(具體重復(fù)嵌入的次數(shù)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求作調(diào)整)。本發(fā)明所用分塊二值圖像信息隱藏方法,是將載體圖像進(jìn)行2*2分塊,通過(guò)每個(gè)矩形塊中I的個(gè)數(shù)的奇偶性來(lái)攜帶信息,I的個(gè)數(shù)為偶數(shù)代表嵌入的秘密信息為0,反之為I。為保護(hù)載體圖像的保真度,本方法并未在所有塊中均嵌入秘密信息,而是首先判定可用塊。若矩形塊內(nèi)的像素不是全為O或全為1,則為可用塊(不可用塊對(duì)應(yīng)了圖像中全為黑色或全為白色的區(qū)域,在這種區(qū)域中加入顏色相反的像素點(diǎn)會(huì)引起視覺(jué)上較為明顯的變化)。(5)將含秘載體圖像復(fù)制粘貼至word文檔中,按照步驟3所述方法,經(jīng)過(guò)傳真調(diào)制器調(diào)制后發(fā)送到公共電話交換網(wǎng);(6)接收方收到含秘載體圖像后將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),收方計(jì)算機(jī)以“tiff”格式圖像的形式接收到文件,接收到的圖像與原文件相比會(huì)發(fā)生形變,同樣需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處
理復(fù)原;(7)收方計(jì)算機(jī)精確地從接收到的傳真文件中剪切出提取秘密信息時(shí)所需的載體圖像部分,通過(guò)重采樣精確地將載體圖像的大小調(diào)整為隱寫時(shí)載體圖像的大小,再對(duì)其進(jìn)行二值化。對(duì)載體圖像進(jìn)行2*2分塊,并根據(jù)(4)判定收方計(jì)算機(jī)中原始載體的可用塊,從而判定含密載體的含密塊,根據(jù)判定出的含密塊的順序提取含密塊中秘密信息,并按(3)中置亂規(guī)則對(duì)應(yīng)的反置亂規(guī)則進(jìn)行重組,獲得秘密信息圖像。(8)由步驟4將圖像文件傳真至傳真機(jī)打印出來(lái)本方法選擇在可用塊中嵌入秘密信息,信息大多被嵌入在黑白像素的交界處,人眼不易發(fā)覺(jué);如需修改像素,每塊中只需修改I個(gè)像素比特,不會(huì)引起明顯的視覺(jué)變化,因而具有較強(qiáng)的不可見(jiàn)性。為改善本方法對(duì)掃描、傳真等信號(hào)處理的魯棒性,本發(fā)明將秘密信息比特重復(fù)十次嵌入了載體圖像的可用塊中(重復(fù)次數(shù)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求調(diào)整),提取時(shí)再將得到的結(jié)果平均獲得最終秘密信息的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,將本方法應(yīng)用于設(shè)計(jì)的隱秘傳真通信中,收方計(jì)算機(jī)可以正確地提取出清晰的秘密文件。含密載體經(jīng)高斯噪聲、剪切、去點(diǎn)等信號(hào)處理再傳真后,接收方仍能正確地提取出較為清晰的秘密文件。并且,本系統(tǒng)對(duì)載體圖像和秘密信息的變換具有較高 的普適性。本方法可以嵌入秘密信息的最大容量即為可用塊的數(shù)目,由于一幅圖像中的黑白交界處比較多,一般二值圖像的可用塊較多,故本方法嵌入率較高,相較于一般傳真中的信息隱藏方法千分之一左右的嵌入率有很大改善。特別地,對(duì)由多幅圖像拼湊而成的二值圖像,由于其可用塊數(shù)目很多,本方法具有更高的嵌入率,可達(dá)到1.2/100或更高。本發(fā)明構(gòu)建的隱秘傳真通信系統(tǒng)具有正確的文件傳真功能。包括兩臺(tái)帶有傳真功能的計(jì)算機(jī)之間通過(guò)公共電話交換網(wǎng)可以進(jìn)行傳真文件的正確收發(fā),傳真機(jī)與計(jì)算機(jī)之間通過(guò)不經(jīng)任何公開(kāi)網(wǎng)絡(luò)的局部傳真系統(tǒng)可以進(jìn)行傳真文件的正確收發(fā)。在FAX — PC過(guò)程中,計(jì)算機(jī)接收到的傳真文件圖像和原始紙質(zhì)傳真文件基本相同,在PC — PC過(guò)程中,接收方計(jì)算機(jī)接收到的傳真圖像與發(fā)送方計(jì)算機(jī)發(fā)送的基本相同,在PC — FAX過(guò)程中,傳真機(jī)收到并打印出的傳真文件與計(jì)算機(jī)發(fā)送的傳真文件基本相同。如圖1所示,本發(fā)明中,傳真文件并非直接從發(fā)送方傳真機(jī)經(jīng)過(guò)公共電話交換網(wǎng)傳送至接收方傳真機(jī),為保證傳真文件的安全性,本發(fā)明在發(fā)送方傳真機(jī)與公共電話交換網(wǎng)之間加入了隱寫機(jī)模塊,在公共電話交換網(wǎng)與接收方傳真機(jī)之間加入了解隱寫機(jī)模塊。隱寫機(jī)模塊由傳真調(diào)制解調(diào)器,計(jì)算機(jī)及另一個(gè)傳真調(diào)制解調(diào)器組成,分別負(fù)責(zé)對(duì)傳真機(jī)發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、將秘密信息隱寫入載體圖像,以及對(duì)含密載體信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。解隱寫機(jī)模塊由傳真調(diào)制解調(diào)器,計(jì)算機(jī)及另一個(gè)傳真調(diào)制解調(diào)器組成,分別負(fù)責(zé)解調(diào)、解隱寫及調(diào)制。由于門衛(wèi)式結(jié)構(gòu)中的保密模塊不僅需負(fù)責(zé)對(duì)報(bào)文進(jìn)行加密,也要負(fù)責(zé)對(duì)傳真報(bào)文進(jìn)行傳輸,必須符合傳真機(jī)上的全部協(xié)議和規(guī)范,因此實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜。本發(fā)明設(shè)計(jì)的基于信息隱寫的隱秘傳真系統(tǒng)中,將加/解密模塊替換為隱寫/解隱寫模塊,選擇計(jì)算機(jī)結(jié)合傳真調(diào)制解調(diào)器作為隱寫機(jī),不僅負(fù)責(zé)對(duì)報(bào)文進(jìn)行隱寫/解隱寫,還負(fù)責(zé)對(duì)報(bào)文進(jìn)行傳真,思路簡(jiǎn)潔、易于實(shí)現(xiàn),克服了門衛(wèi)式結(jié)構(gòu)難于實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)。文件信息隱寫入載體圖像后,圖像具有高保真度,即隱寫信息具有不可見(jiàn)性,傳送至公共電話交換網(wǎng)中的依然是一幅普通的圖像。將所設(shè)計(jì)的分塊嵌入的二值信息隱寫方法應(yīng)用于設(shè)計(jì)的隱秘傳真通信系統(tǒng)當(dāng)中,傳真文件經(jīng)過(guò)傳真一預(yù)處理一隱寫一傳真一預(yù)處理—解隱寫一傳真的過(guò)程,仍然可以正確、清晰地恢復(fù)出傳真文件信息。下面以一組文件在本實(shí)例傳真?zhèn)鬏數(shù)娜^(guò)程結(jié)果圖為例說(shuō)明具體效果本實(shí)例以16 幅大小為 100*100 的子圖像 “miIkdrop”, “peppers”, “plane”,“womanl,,,“woman2,,,“baboon ”,“barbara”,“ boat s”,“bridge”,“couple”,“girl,,,“ lake”,“l(fā)ax”,“l(fā)ena”,“man”等組合而成的400*400大小的二值圖像作為載體圖像,以大小為44*44的漢字矩陣“信息技術(shù)”的圖像作為秘密信息,將設(shè)計(jì)的二值信息隱藏算法應(yīng)用于設(shè)計(jì)的隱秘傳真通信系統(tǒng)中,對(duì)文件在系統(tǒng)中的整個(gè)傳輸過(guò)程作了測(cè)試。秘密文件信息經(jīng)傳真一預(yù)處理一嵌入一傳真一預(yù)處理一提取一傳真的過(guò)程,最終可獲得正確、清晰的秘密信息,可見(jiàn)本算法具有較好的魯棒性;通過(guò)肉眼基本上看不出嵌入秘密信息前后載體圖像發(fā)生了變化,可見(jiàn)本算法具有較好的保真度;本實(shí)驗(yàn)使用400*400大小的圖像作為載體,44*44大小的圖像作為秘密信息,信息的嵌入率約為1.2/100。但實(shí)際上,該載體圖像的可用塊數(shù)為19420,最大的嵌入率可達(dá)1942/(400*400)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。 ·
權(quán)利要求
1.一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法,其特征在于包含如下步驟: (1)掃描:將傳真文件掃描為傳真模擬信號(hào)并發(fā)送; (2)解調(diào):將接收到的步驟(I)所述傳真模擬信號(hào)解調(diào)為傳真格式數(shù)字信號(hào); (3)隱寫:將步驟(2)所述傳真格式數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信息隱寫處理; (4)發(fā)送:將步驟(3)處理后的傳真格式數(shù)字信號(hào)調(diào)制為傳真模擬信號(hào),并發(fā)送到公共電話交換網(wǎng); (5)接收:從公共電話交換網(wǎng)接收步驟(4)所述傳真模擬信號(hào)并解調(diào)為傳真格式數(shù)字信號(hào); (6)解隱寫:將步驟(5)所述傳真格式數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信息解隱寫處理; (7)調(diào)制:將步驟(6)處理后的傳真格式數(shù)字信號(hào)調(diào)制為傳真模擬信號(hào)并發(fā)送; (8)打印:根據(jù)接收到的步驟(7)所述傳真模擬信號(hào)打印傳真文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法,其特征在于:所述步驟(3)中,信息隱寫處理過(guò)程采用二值圖像信息隱寫方法,包含如下步驟: (31)將步驟(2)所述傳真格式數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為傳真文件圖像; (32)從步驟(31)中得到的傳真文件圖像中剪切出包含秘密信息部分的初始秘密信息圖像; (33)對(duì)步驟(32)得到的初始秘密信息圖像進(jìn)行重采樣,并調(diào)整為長(zhǎng)寬相等的秘密信息圖像;` (34)對(duì)步驟(33)所述秘密信息圖像進(jìn)行二值化處理,并調(diào)節(jié)閥值,獲得視覺(jué)效果與原始圖像差別在限定范圍內(nèi)的二值化信息圖像; (35)將步驟(34)獲得的二值化信息圖像中的信息置亂獲得待嵌入信息; (36)對(duì)二值載體圖像進(jìn)行2*2分塊,并判定載體圖像可用塊; (37)使用分塊嵌入的信息隱藏方法將步驟(35)得到的待嵌入信息嵌入步驟(36)中的載體圖像可用塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法,其特征在于:所述步驟(36)中二值載體圖像像素值為O或1,根據(jù)每個(gè)分塊的像素值判定該分塊是否為載體圖像可用塊,若分塊內(nèi)的像素值不是全為O或不是全為1,則該分塊為載體圖像可用塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法,其特征在于:重復(fù)所述步驟(37) 10次。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法,其特征在于:所述二值載體圖像像素值為O或1,待嵌入信息以二進(jìn)制比特序列表示,所述步驟(37)使用的分塊嵌入的信息隱藏方法包含如下步驟: (371)判斷步驟(36)中每個(gè)載體圖像可用塊中I的個(gè)數(shù)的奇偶性; (372)將步驟(35)得到的待嵌入信息以比特為單位分別嵌入載體圖像可用塊中; 嵌入過(guò)程中,載體圖像可用塊I的個(gè)數(shù)為偶數(shù)且待嵌入的待嵌入信息比特為0,或者I的個(gè)數(shù)為奇數(shù)且待嵌入的待嵌入信息比特值為I時(shí),則不修改該載體圖像可用塊中的像素值;載體圖像可用塊I的個(gè)數(shù)的奇偶性與待嵌入信息比特值不對(duì)應(yīng)時(shí),則將該載體圖像可用塊中的一個(gè)像素值為O的像素改為I。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法,其特征在于:所述步驟(6)中,信息解隱寫處理過(guò)程采用二值圖像信息隱寫方法對(duì)應(yīng)的解隱寫方法,包含如下步驟: (61)將步驟(5)所述傳真格式數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為傳真文件圖像; (62)從步驟(61)得到的傳真文件圖像中剪切出包含載體圖像部分的初始載體圖像; (63)對(duì)步驟(62)得到的初始載體圖像進(jìn)行重采樣,獲得載體圖像,并調(diào)整為信息隱寫時(shí)載體大??; (64)對(duì)步驟(63)所述載體圖像進(jìn)行二值化處理得到二值化載體圖像; (65)對(duì)二值載體原始圖像進(jìn)行2*2分塊,并判定二值載體原始圖像的可用塊,可用塊在二值載體原始圖像的位置與含密塊在二值化載體圖像中的位置一一對(duì)應(yīng),從而得到二值化載體圖像含密塊; (66)分別提取二值化載體圖像含密塊中的秘密信息,并根據(jù)步驟(35)中的置亂規(guī)則進(jìn)行反向重組,獲得秘密信息圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法,其特征在于:所述步驟(66)根據(jù)載 體圖像含密塊中I的個(gè)數(shù)的奇偶性提取出秘密信息,I的個(gè)數(shù)為偶數(shù)表示秘密信息比特值為0,1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)表示秘密信息比特值為I。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法,其特征在于:所述步驟(66)提取載體圖像含密塊中秘密信息時(shí)需提取10次,并取平均值作為提取結(jié)果。
9.一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真裝置,其特征在于包括: 掃描模塊,用于將傳真文件掃描為傳真模擬信號(hào),并發(fā)送給解調(diào)模塊; 解調(diào)模塊,將接收到的傳真模擬信號(hào)解調(diào)為數(shù)字信號(hào); 隱寫模塊,將解調(diào)模塊處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信息隱寫處理; 發(fā)送模塊,將隱寫模塊處理后的數(shù)字信號(hào)調(diào)制為傳真模擬信號(hào)并發(fā)送到公共電話交換網(wǎng); 接收模塊,從公共電話交換網(wǎng)接收發(fā)送模塊發(fā)出的傳真模擬信號(hào),并解調(diào)為數(shù)字信號(hào); 解隱寫模塊,將解調(diào)后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信息解隱寫處理; 調(diào)制模塊,將解隱寫模塊處理后的數(shù)字信號(hào)調(diào)制為傳真模擬信號(hào),然后發(fā)送給打印模塊; 打印模塊,根據(jù)接收到的傳真模擬信號(hào)打印傳真文件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真裝置,其特征在于:所述隱寫模塊或解隱寫模塊通過(guò)在計(jì)算機(jī)上配置傳真控制臺(tái),結(jié)合傳真調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn);掃描模塊或打印模塊為TCL-800程控用戶電話交換機(jī)連接若干個(gè)傳真終端形成的局域網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于信息隱藏技術(shù)的隱秘傳真方法與裝置,包括以下步驟掃描將傳真文件掃描為傳真模擬信號(hào)并發(fā)送;解調(diào)將接收到的傳真模擬信號(hào)解調(diào)為傳真格式數(shù)字信號(hào);隱寫將所述傳真格式數(shù)字信號(hào)進(jìn)行二值圖像信息隱寫處理;發(fā)送將處理后的傳真格式數(shù)字信號(hào)調(diào)制為傳真模擬信號(hào),并發(fā)送到公共電話交換網(wǎng);接收從公共電話交換網(wǎng)接收所述傳真模擬信號(hào)并解調(diào)為傳真格式數(shù)字信號(hào);解隱寫將所述傳真格式數(shù)字信號(hào)進(jìn)行二值圖像信息解隱寫處理;調(diào)制將處理后的傳真格式數(shù)字信號(hào)調(diào)制為傳真模擬信號(hào)并發(fā)送;打印根據(jù)傳真模擬信號(hào)打印傳真文件。該發(fā)明具有很好的普適性、魯棒性及高嵌入率,能解決傳真過(guò)程中出現(xiàn)的安全性問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04N1/32GK103248791SQ20131018253
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
發(fā)明者裴文江, 蔣燕玲, 王開(kāi) 申請(qǐng)人:東南大學(xué)