12、基于扩展局部二值模式的隐写术秘密图像共享

基于扩展局部二值模式的隐写术秘密图像共享

1. 引言

在当今数字化时代，数字图像在个人、商业和军事等领域都扮演着至关重要的角色。随着多媒体和互联网技术的飞速发展，大量图像被不断生成、共享、发布和传输。然而，在开放通信渠道中传输机密图像时，其隐私和安全问题变得尤为突出。

传统上，人们常采用图像加密和数据隐藏（隐写术）来解决这一问题。但这两种方法都存在一定的局限性，它们生成的单一数据单元可能会被损坏、丢失或篡改，导致无法恢复原始图像。而秘密图像共享则为解决这些问题提供了新的思路。

秘密图像共享是秘密共享方案（SSS）的一种变体。1979 年，Shamir 和 Blakley 分别提出了 (k, n) 阈值秘密共享方法。Shamir 的方案基于多项式，通过构建一个 (k - 1) 次多项式来生成共享，只有至少 k 个参与者才能通过拉格朗日插值法恢复出秘密值。Blakley 的方案则利用几何特征，将秘密视为 k 维空间中的一个点，每个共享是通过该点的超平面，任意 k 个超平面的交点即为秘密。

后来，Naor 等人提出了 (k, n) 视觉秘密共享方案（VSS），该方案将二进制图像转换为 n 个二进制共享图像，通过堆叠至少 k 个共享透明片来恢复秘密图像，无需计算。但该方案存在像素扩展、重建图像质量低以及仅适用于二进制图像等局限性。尽管有一些针对灰度图像和彩色图像的改进方案，但仍存在一定的不足。

为了克服 VSS 的局限性，Thein 和 Lin 提出了一种基于 Shamir 方案的灰度图像秘密共享模型。该模型通过对当前图像的 k 个连续元素构建多项式来生成 n 个共享，并通过打乱秘密图像来防止信息泄露。此后，许多基于 Shamir 方案的阈值秘密图