[发明专利]一种基于FPGA的彩色图像隐秘通信系统

说明书

本发明提供一种基于FPGA的彩色图像隐秘通信系统，所述的系统采用FPGA终端架构，具体包括图像读取模块、秘密图像获取模块、缓存模块、通信模块、彩色图像嵌入模块；所述的图像读取模块，用于获取载体图像，并发送给缓存模块；所述的秘密图像获取模块，用于获取彩色秘密图像，并发送给缓存模块；所述的缓存模块，将收到的载体图像、彩色秘密图像发送给彩色图像嵌入模块进行处理；所述的彩色图像嵌入模块根据隐写算法将彩色秘密图像嵌入载体图像中，得到载密图像，并经过通信模块进行发送。本发明能有效的降低信息隐藏的失真度，提高抵抗检测能力。

技术领域

本发明涉及隐秘通信系统技术领域，更具体地，涉及一种基于FPGA的彩色图像隐秘通信系统。

背景技术

随着互联网的高速发展与5G的普及，数字化的信息与数据遍布于人们日常生产生活的每一个角落，如智慧城市中足不出户即可完成相关证件的办理，而与这种便利相伴随的则是数据的安全问题也越来越突出，体现在近些年来个人数据或隐私泄露的新闻时有报道。

在传统的信息保护方案中，加密算法是被最广泛使用的解决思路。然而现代计算机算力的不断提升以及学者们在密码分析方面的大量研究使得单纯依靠加密算法实现对数据的保护变得不可靠，同时加密算法的一个特点就是加密后的文件变得不可识别。这个特征本身就极易引起攻击者的注意，因而对加密文件的解密或破坏加密文件等行为的概率也大为提升。

信息保护方案的另一个代表是信息隐藏技术，这个技术的特点是将重要的机密信息通过特定的嵌入算法隐藏在可以公开的非秘密载体中，并且隐藏信息后的载体与原载体之间的差异不会被人的视觉或听觉等感知，同时也要做到载密载体尽量不被现有的隐写分析算法所察觉，这样便可做到掩人耳目的秘密信息传输。如今信息隐藏技术在个人信息保护、商业版权保护和国防等方面发挥着重大作用。在信息隐藏技术中，文本、语言、图像和视频等都可以作为载体的数据源，然而不同的载体会有各自相对应的隐写算法和特点。考虑到彩色图像在日常生活中应用最广、可嵌入容量大、获取方式简单、信息量大等特点，且当前隐写分析算法主要是针对灰度图像设置的，因此选择彩色图像作为载体是合适的，具有非常重要的研究意义和应用价值。

现阶段的数据传输主要是基于WiFi、蜂窝网、以太网等方式实现的，其中WiFi传输方案适用于有信号覆盖的小范围区域数据传输，蜂窝网适合普通用户的使用，而以太网能在普通用户与专有局域网内数据通信之间切换的功能，适合有秘密信息传输单位使用。

发明内容

本发明为解决现有通信系统中信息隐藏存在失真度高的问题，提供了一种基于FPGA的彩色图像隐秘通信系统，其能有效的降低信息隐藏的失真度，提高抵抗检测能力。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种基于FPGA的彩色图像隐秘通信系统，所述的系统采用FPGA终端架构，具体包括图像读取模块、秘密图像获取模块、缓存模块、通信模块、彩色图像嵌入模块；

所述的图像读取模块，用于获取载体图像，并发送给缓存模块；

所述的秘密图像获取模块，用于获取彩色秘密图像，并发送给缓存模块；

所述的缓存模块，将收到的载体图像、彩色秘密图像发送给彩色图像嵌入模块进行处理；

所述的彩色图像嵌入模块根据隐写算法将彩色秘密图像嵌入载体图像中，得到载密图像，并经过通信模块进行发送。

优选地，所述的彩色图像嵌入模块执行的隐写算法如下：

S1：利用滤波器对载体图像进行预处理，得到初始失真值D1；

S2：根据更新策略对载体图像的初始失真值D1进行更新；

S3：根据最优嵌入算法结合步骤S2更新得到的初始失真值D2和彩色秘密图像进行嵌入，得到载密图像。