一种隐真示假卫星数据传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种数据传输的方法，特别涉及一种把要传输的图像数据的真实的分辨率、真实的内容隐藏起来，以另外的图像数据形式传输，数据量不增加，别人收到的是假数据，从而保护了真实数据的传输，属于通信(如数据通信技术等)领域。
【背景技术】
[0002]当前的社会是个信息的社会，信息的安全问题成了日益迫切的问题，信息隐藏也称为数据隐藏是信息安全的一个重要分支，利用人类的视觉冗余将秘密信息嵌入到载体中，从而达到安全传输秘密信息的目的。
[0003]隐真示假传输技术，国内没有专门的研究，目前空间飞行器也没有应用。隐真示假传输技术应用到空间就是对空间系统的信息传输“设防”，“平战结合”，军民融合，可以利用民用卫星传输秘密信息，也可把秘密信息变成其它不敏感信息进行隐真传输，不暴露我方真实意图。
[0004]随着科技的发展，图像数据的高效传输以及传输的安全变得越来越重要。通过信息隐藏技术可以做到在不改变图像大小的情况下，在图像中嵌入秘密信息，从而实现秘密信息和图像的传输。另一方面，对于遥感图像、医学图像和法律图像等，要求在提取秘密信息后载体图像能够高质量恢复。
[0005]信息隐藏通常被看作是一个通信过程，它的输入为待传输的秘密数据，信道中传输的是公开的载体数据，接收到的则是隐藏有秘密信息的载体数据。
[0006]有关信息隐藏嵌入算法分为两大类:一是空域嵌入算法，二是变换域嵌入算法。隐藏的数据量称为绝对隐藏容量或隐藏容量，隐藏的数据量与载体数据量之比称为相对隐藏容量或嵌入率，一般相对隐藏容量远远小于I。
【发明内容】
[0007]本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种隐真示假卫星数据传输方法，解决了数据传输的安全保密问题，该方法基于信息隐藏和图像处理，在不改变数据量，不改变数据格式的情况下，进行正常的数据传输，提高了卫星数据传输系统的传输安全性。
[0008]本发明的技术方案:一种隐真示假卫星数据传输方法，步骤如下:
[0009]I)根据待传输的卫星图像A的大小，生成一幅同大小的图像B，或从图像库中选择一幅同卫星图像A大小相等的图像作为待传输的图像B，同时得到图像B的标识数据；
[0010]2)用待传输的卫星图像A减去图像B，得到图像E，把图像E进行数据压缩，得到图像E的压缩数据C ;
[0011]3)把待传输的卫星图像A压缩，得到卫星图像A的压缩数据D，计算获得卫星图像A的PSNR值；
[0012]4)以图像B作为载体图像，把上述压缩数据C、压缩数据D、图像B的标识数据、卫星图像A的PSNR值、卫星秘密数据合并成一组数据，置乱后作为秘密信息G隐藏到图像B中，得到含密图像B' ;
[0013]5)对含密图像B'进行传输；
[0014]6)接收端对接收的含密图像B'提取出置乱后的秘密信息G，置乱恢复后得到压缩后压缩数据C、压缩数据D以及图像B的标识数据、卫星图像A的PSNR值，再进行解压缩处理，得到卫星图像A以及图像E，根据图像B的标识数据逆向处理得到图像B ;
[0015]7)把图像B和图像E进行加法运算，得到恢复的图像Al，同时，根据提取出的压缩数据D解压缩得到另一个图像A2 ;
[0016]8)从图像Al和A2选择一种质量高的图像作为恢复得到原始的卫星图像A ;同时从置乱恢复后的数据中提取出卫星秘密数据。
[0017]步骤I)中根据待传输的卫星图像A的大小，生成一幅同大小的图像B的具体步骤如下:
[0018]把卫星图像A的整体进行缩小处理得到小图像A3或者从卫星图像A的非敏感区选择一小块作为小图像A3 ;之后把图像A3放大，得到与卫星图像A同大小的图像作为图像B，小图像A3压缩后的数据作为图像B的标识数据。
[0019]步骤I)中从图像库中选择一幅同卫星图像A大小相等的图像作为待传输的图像B的具体方法为:
[0020]根据图像A的大小和类型，从图像数据库中进行选择，选择同大小、同类型的图像作为图像B，其中图像数据库事先由η种不同类型的伪装图像B1，B2，B3，一.Bn组成，η为正整数；图像B在图像数据库的标号作为图像B的标识数据。
[0021]本发明与现有技术相比的有益效果在于:
[0022](I)目前的隐真示假技术如果基于常规的信息隐藏技术，则可以做到信息隐藏，而无法做到载体隐藏，而本发明可以把信息、载体均隐藏；
[0023](2)本发明把卫星图像数据本身以及卫星秘密数据组合在一起作为秘密信息，隐藏在其它图像中进行传输，这幅图像是可公开的，别人难以知道隐藏的真实图像信息。
[0024](3)目前的隐藏信息方法有的可以做到“隐真”，但不容易做到“示假”;本发明涉及一种把要传输的图像数据的真实性，如真实分辨率、真实内容隐藏起来，以另外的图像数据形式传输，数据量不增加，别人收到的是假的数据，从而保护了真实数据的传输。
[0025](4)本发明所提出的方法隐藏秘密信息的容量可以根据需要做成固定的，因此隐藏卫星秘密数据的量也可以事先设定，便于硬件实现。
[0026](5)本发明把载体的隐藏与秘密数据的隐藏有机结合，技术方案独特，具有载体的伪装性与秘密信息的隐蔽性，在隐藏的同时具有保密性和防截获性。
[0027]信息安全数据传输技术已经广泛应用于遥感卫星、空间探测器等航天器及各类卫星数传系统，在今后必将得到更广泛应用。与此同时，对星上图像数据传输的要求也越来越尚O
【附图说明】
[0028]图1为本发明原理图；
[0029]图2为真实的卫星图像A ；
[0030]图3为根据卫星图像A生成的待传输的图像B ;
[0031]图4为从数据库中选取的待传输的图像B。
【具体实施方式】
[0032]为了验证本文提出的算法的性能，仿真实验中采用了大小为512X 512的8比特灰度卫星图像A和B两幅图像进行隐真示假传输与恢复，B为新生成的图像。
[0033]真实图像为卫星图像A，如图2 ;载体图像B，如图2和图3。
[0034]—种隐真示假卫星数据传输方法，具体实施步骤如下:
[0035]I)根据待传输的卫星数据:512 X 512的8比特灰度图像A的大小，按预定的技术途径生成一幅同大小的新图像B，或从图像库中选择一幅同大小的图像作为待传输的新图像B，同时得到图像B的标识数据，图像B的标识数据约占总图像数据的1/128 ;
[0036]2)用待传输的卫星图像A减去图像B，得到图像E，