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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:葉明勳
研究生(外文):Ming-hsun Yeh
論文名稱:基於雜亂格點圖之視覺密碼演算法以提昇視覺辨識
論文名稱(外文):A new algorithm of visual cryptograms of random grids for improving visual recognition
指導教授:蔡英德蔡英德引用關係
指導教授(外文):Yin-te Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:靜宜大學
系所名稱:資訊傳播工程學系碩士班
學門:傳播學門
學類:一般大眾傳播學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:視覺式秘密分享雜亂格點圖視覺密碼
外文關鍵詞:Visual Secret SharingVisual CryptographyRandom grids
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摘要      
視覺密碼是一種資訊隱藏技術,它主要的特色是在解碼的過程,完全不需要電腦計算,只需要單純的對齊疊合事先設計好的分享圖,即可利用人類視覺的特性看出機密影像的內容。在視覺密碼的研究中,疊合圖的像素擴張及色彩對比,一直是兩個重要的研究指標,大多數的視覺密碼都會使用像素擴張的策略,這使得分享圖像大小被擴大成機密影像的若干倍,造成分享圖像不易攜帶,亦造成空間的浪費。Shyu[15]於2007年提出基於雜亂格點圖的影像加密法,利用機率的概念,來配置分享圖的黑白像素,產出兩張無需像素擴張的分享圖;在2009年更提出利用雜亂格點圖製作多張分享圖像的技術(Image encryption by multiple random grids)[17],達成了(n, n)- threshold,但受限於固定的機率,當分享圖張數到達某一數量時,疊合圖會因過黑,而無法辨識。因此本文提出一種以二項式定理為基礎,更改分享圖上黑白像素分配機率的方式,進而提高分享圖數量及疊合圖的辨識度,且維持像素在機密影像上隨機分佈的機密性,並搭配實驗結果,討論其安全性,證明此方法確實具有實用價值,得以延伸”Image encryption by random grids”的可用範圍。
Abstract

Visual cryptography is a kind of information hiding technology, which has two features of the decoding process and no computer calculations. Visual cryptography can align the shares and then use human visual to realize the secret image. Visual cryptography usually uses the strategy of pixel expansion and strategy of color contrasting, but the former will make the shares images not easy to carry.
The random grids technique randomly assign black and white pixels of the shares by some probability distribution, which also can output shares without pixel expansion. The random grids will let shares image be fixed probability, which will lead stacked image too dark to recognize. This paper proposes a method, which can change the probability distribution of black and white pixels.
Our method can increase the number of shares and improve the quality of stacked images, which also maintain the security of pixels in the secret image on the random. Our experimental results show our method is practical.
目錄      
摘要……………………………………………………………………………………………ii
Abstract…………………………………………………………………..................................iii
表目錄…………………………………………………………………………………………vi
圖目錄………………………………………………………………………………………..vii
第一章 緒論…………………………………………………………………………………...1
1.1 研究背景………………………………………………………………………...1
1.2 研究動機………………………………………………………………………...2
1.3 研究目的………………………………………………………………………...2
1.4 論文架構………………………………………………………………………...2
第二章 文獻探討……………………………………………………………………………...3
2.1 Naor與Shamir的視覺密碼加密法簡介………………………………………...3
2.2 Naor與Shamir之視覺密碼基本架構與原理…………………………………...3
2.3 像素擴張………………………………………………………………………...5
2.4 基於雜亂格點圖的影像加密法………………………………………………...6
2.5 透光率與對比度………………………………………………………………...8
第三章 基於雜亂格點圖之視覺密碼演算法以提昇視覺辨識…………………………….11
第四章 實驗與討論………………………………………………………………………….17
4.1 實驗設定與目的……………………………………………………………….17
4.2 實驗結果呈現………………………………………………………………….17
4.3實驗分析………………………………………………………………………..25
第五章 結論與未來研究方向……………………………………………………………….34
參考文獻……………………………………………………………………………………...35


附錄…………………………………………………………………………………………...37
附錄1 對比度紀錄………………………………………………………………...37
附錄2 實驗用圖…………………………………………………………………...39
附錄3 其它實驗結果……………………………………………………………...44
附錄4 觀察結果紀錄表…………………………………………………………...53



















表目錄
表1 (2, 2)-threshold的編碼表…………………………………………………………………4
表2 像素擴張2倍與4倍的例子…………………………………………………………….5
表3 分享張數為3時,rk與ak的變化過程…………………………………………………...7
表4 單張分享圖透光率為1/2,(3, 3)-threshold……………………………………………...8
表5 透光率為1/2的影像機密分享,不同分享張數實作的比較圖……………………….11
表6 分享圖3未調整前的機率分布圖……………………………………………………13
表7 轉換完成的機率分配表………………………………………………………………..16
表8 在固定分享張數下,各透光率的疊合狀況…………………………………………...17
表9 疊合圖隨著抽出張數的變化………………………………………………………….19
表10 各透光率在分享張數為8時的疊合圖………………………………………………20
表11 8張疊合圖的抽出情況………………………………………………………………..21
表12 各透光率在分享張數為9時的疊合圖………………………………………………22
表13 9張疊合圖的抽出情況………………………………………………………………..23
表14 各分享張數的最佳對比度疊合圖…………………………………………………...24
表15 各透光率的有效最大分享張數……………………………………………………...28
表16 不可視的機率表……………………………………………………………………...28
表17 各透光率的有效最大分享張數……………………………………………………...29
表18 對比度紀錄表………………………………………………………………………...37
表19 人像用圖……………………………………………………………………………...39
表20 文字用圖……………………………………………………………………………...40
表21 簡單圖形……………………………………………………………………………...41
表22 複雜圖形……………………………………………………………………………...42
表23 照片…………………………………………………………………………………...42
表24 半色調圖像…………………………………………………………………………...43
表25 人像圖形在各透光率間的疊合圖…………………………………………………...44
表26 簡單文字在各透光率間的疊合圖…………………………………………………...45
表27 區塊文字在各透光率間的疊合圖…………………………………………………...46
表28 反白文字在各透光率間的疊合圖…………………………………………………...47
表29 簡單圖形在各透光率間的疊合圖…………………………………………………...48
表30 簡單圖形在各透光率間的疊合圖…………………………………………………...49
表31 複雜圖形在各透光率間的疊合圖…………………………………………………...50
表32 照片在各透光率間的疊合圖………………………………………………………...51
表33 半色調圖像在各透光率間的疊合圖………………………………………………...52
表34 觀察結果記錄表………………………………………………………………………53




















圖目錄
圖1 簡單的視覺密碼實例圖…………………………………………………………………3
圖2 對比度趨勢圖………………………………………………………………………….25
圖3 對比度趨勢圖………………………………………………………………………….26
圖4 不可辨識的對比度…………………………………………………………………….27
圖5 對比度趨勢圖………………………………………………………………………….30
圖6 對比度趨勢圖………………………………………………………………………….31
圖7 對比度趨勢圖………………………………………………………………………….32
圖8 對比度趨勢圖………………………………………………………………………….33
參考文獻
[1] 白璟霖 著, “以隨機亂數為基礎的影像機密分享”, 銘傳大學資訊工程學系碩士論文, 2005.
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