利用資料隱藏技術於影像區塊遺失之重建

Reconstruction of Missing Blocks for Image Recovery Based on Data Hiding Techniques

陳智維(Chih-wei Chen)

指導教授 ： 李嘉紘

崑山科技大學/資訊科技學院/資訊管理研究所/碩士(2005年)

摘要

隨著網際網路的盛行及數位影像技術的進步，隨時隨地都可以透過網路傳遞影像，但使用有線或是無線的網路來相互傳遞影像，可能因為網路品質不良或人為的刻意破壞因而造成影像區塊遺失或損毀的現象。使用前向糾錯或自動重傳要求協定應用於圖片或動態影像的傳輸上較不具效率，可能會提高訊號傳輸的頻寬或增加網路擁塞的情形。而利用影像區塊的重建技術是較具效率的方法。
影像區塊的重建技術可區分為未使用資料隱藏與使用資料隱藏技術二大類，未使用資料隱藏的方法主要是使用相鄰區塊資訊的插補法，這類方法不會增加傳送影像的額外負擔，但是演算法計算複雜，當相鄰區塊一併遺失時重建的效果會降低，並且容易造成重建區塊產生區塊效應。使用資料隱藏的重建技術則依所藏入的資料可分為隱藏DCT係數及隱藏VQ碼向量編號二種方式，這類方法會增加傳送影像的檔案大小，其中對於隱藏DCT係數的方式，主要是保留區塊中的低頻係數，容易造成高頻訊號損失，使重建效果不理想；而使用隱藏VQ碼向量編號方法，如果編碼簿設計不良，可能會造成距離最相近的碼向量區塊與比對區塊間仍然存在太大差異，而且在某些實際的應用上，並不允許編碼簿的使用。
本研究以自身隱藏技術為基礎，修改之前資料隱藏的影像重建技術，提出空間域及頻率域兩種使用資料隱藏技術之影像重建方法，實驗結果顯示，雖然所提出的方法在資料隱藏後所產生的影像檔案大小會提高，卻可以有效提升影像重建品質而且不需要傳送額外資訊，另外整列區塊遺失與斜邊影像的重建實驗結果，說明所提出方法的高度可用性。

關鍵字

資料隱藏 ； 影像重建 ； 向量量化 ； 自身隱藏技術

並列摘要

Through the internet, digital image can be spread in a second. Reliable transmission of compressed images over noisy channels, such as Internet or mobile networks, is a challenging problem. This paper presents a new approach for recovering blocks of missing data in the mobile radio environment. When block based compression algorithm such as JPEG are used as part of the wireless transmission process and such images are transmitted over fading channels, the noise effects will usually cause block missing or damaging. The proposed method is based on quantizing the difference of coefficients between two distinct blocks and carefully encoding and embedding them in the least significant bits of other blocks. The proposed scheme can recover high-quality JPEG images from the corresponding corrupted images up to a block loss rate of 20% without carrying any side information. Experimental results show the proposed method outperforms than other method.

並列關鍵字

Vector Quantization ； self-embedding ； Image Reconstruction ； Data Hiding

參考文獻

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