一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法与装置

摘要

本发明公开了一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法与装置，包括以下步骤：扫描：将传真文件扫描为传真模拟信号并发送；解调：将接收到的传真模拟信号解调为传真格式数字信号；隐写：将所述传真格式数字信号进行二值图像信息隐写处理；发送：将处理后的传真格式数字信号调制为传真模拟信号，并发送到公共电话交换网；接收：从公共电话交换网接收所述传真模拟信号并解调为传真格式数字信号；解隐写：将所述传真格式数字信号进行二值图像信息解隐写处理；调制：将处理后的传真格式数字信号调制为传真模拟信号并发送；打印：根据传真模拟信号打印传真文件。该发明具有很好的普适性、鲁棒性及高嵌入率，能解决传真过程中出现的安全性问题。

权利要求

1.一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法，其特征在于包含如下步骤：(1)扫描：将传真文件扫描为传真模拟信号并发送；

(2)解调：将接收到的步骤(1)所述传真模拟信号解调为传真格式数字信号；

(3)隐写：将步骤(2)所述传真格式数字信号进行信息隐写处理；信息隐写处理过程采用二值图像信息隐写方法，包含如下步骤：(31)将步骤(2)所述传真格式数字信号转换为传真文件图像；

(32)从步骤(31)中得到的传真文件图像中剪切出包含秘密信息部分的初始秘密信息图像；

(33)对步骤(32)得到的初始秘密信息图像进行重采样，并调整为长宽相等的秘密信息图像；

(34)对步骤(33)所述秘密信息图像进行二值化处理，并调节阀值，获得视觉效果与原始图像差别在限定范围内的二值化信息图像；

(35)将步骤(34)获得的二值化信息图像中的信息置乱获得待嵌入信息；

(36)对二值载体图像进行2*2分块，并判定载体图像可用块；

(37)使用分块嵌入的信息隐藏方法将步骤(35)得到的待嵌入信息嵌入步骤(36)中的载体图像可用块；

(4)发送：将步骤(3)处理后的传真格式数字信号调制为传真模拟信号，并发送到公共电话交换网；

(5)接收：从公共电话交换网接收步骤(4)所述传真模拟信号并解调为传真格式数字信号；

(6)解隐写：将步骤(5)所述传真格式数字信号进行信息解隐写处理；

(7)调制：将步骤(6)处理后的传真格式数字信号调制为传真模拟信号并发送；

(8)打印：根据接收到的步骤(7)所述传真模拟信号打印传真文件。

2.根据权利要求1所述的一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法，其特征在于：所述步骤(36)中二值载体图像像素值为0或1，根据每个分块的像素值判定该分块是否为载体图像可用块，若分块内的像素值不是全为0或不是全为1，则该分块为载体图像可用块。

3.根据权利要求1所述的一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法，其特征在于：重复所述步骤(37)10次。

4.根据权利要求3所述的一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法，其特征在于：所述二值载体图像像素值为0或1，待嵌入信息以二进制比特序列表示，所述步骤(37)使用的分块嵌入的信息隐藏方法包含如下步骤：(371)判断步骤(36)中每个载体图像可用块中1的个数的奇偶性；

(372)将步骤(35)得到的待嵌入信息以比特为单位分别嵌入载体图像可用块中；

嵌入过程中，载体图像可用块1的个数为偶数且待嵌入的待嵌入信息比特为0，或者1的个数为奇数且待嵌入的待嵌入信息比特值为1时，则不修改该载体图像可用块中的像素值；载体图像可用块1的个数的奇偶性与待嵌入信息比特值不对应时，则将该载体图像可用块中的一个像素值为0的像素改为1。

5.根据权利要求4所述的一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法，其特征在于：所述步骤(6)中，信息解隐写处理过程采用二值图像信息隐写方法对应的解隐写方法，包含如下步骤：(61)将步骤(5)所述传真格式数字信号转换为传真文件图像；

(62)从步骤(61)得到的传真文件图像中剪切出包含载体图像部分的初始载体图像；

(63)对步骤(62)得到的初始载体图像进行重采样，获得载体图像，并调整为信息隐写时载体大小；

(64)对步骤(63)所述载体图像进行二值化处理得到二值化载体图像；

(65)对二值载体原始图像进行2*2分块，并判定二值载体原始图像的可用块，可用块在二值载体原始图像的位置与含密块在二值化载体图像中的位置一一对应，从而得到二值化载体图像含密块；

(66)分别提取二值化载体图像含密块中的秘密信息，并根据步骤(35)中的置乱规则进行反向重组，获得秘密信息图像。

6.根据权利要求5所述的一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法，其特征在于：所述步骤(66)根据载体图像含密块中1的个数的奇偶性提取出秘密信息，1的个数为偶数表示秘密信息比特值为0，1的个数为奇数表示秘密信息比特值为1。

7.根据权利要求5所述的一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法，其特征在于：所述步骤(66)提取载体图像含密块中秘密信息时需提取10次，并取平均值作为提取结果。

8.一种基于权利要求1所述的隐秘传真方法的隐秘传真装置，其特征在于包括：扫描模块，用于将传真文件扫描为传真模拟信号，并发送给解调模块；

解调模块，将接收到的传真模拟信号解调为数字信号；

隐写模块，将解调模块处理后的数字信号进行信息隐写处理；

发送模块，将隐写模块处理后的数字信号调制为传真模拟信号并发送到公共电话交换网；

接收模块，从公共电话交换网接收发送模块发出的传真模拟信号，并解调为数字信号；

解隐写模块，将解调后的数字信号进行信息解隐写处理；

调制模块，将解隐写模块处理后的数字信号调制为传真模拟信号，然后发送给打印模块；

打印模块，根据接收到的传真模拟信号打印传真文件。

9.根据权利要求8所述的隐秘传真装置，其特征在于：所述隐写模块或解隐写模块通过在计算机上配置传真控制台，结合传真调制解调器实现；扫描模块或打印模块为TCL-800程控用户电话交换机连接若干个传真终端形成的局域网。

说明书

一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法与装置

技术领域

[0001] 本发明涉及信息隐藏技术，尤其是涉及一种利用传真技术结合程控用户电话交换机实现隐秘传真的方法与装置。

背景技术

[0002] 传真技术具有悠久的历史，它诞生于19世纪40年代，20世纪20年代已基本成熟，二战后开始商用，70年代以后，传真技术的发展更为迅速。传真技术是一种通信技术，它通
过扫描的方式将纸质传真文件上的内容读入传真机，再经编码调制等步骤将文件发送至模
拟信道进行传输，接收端的传真机接收到传真文件后以纸质文稿的形式呈现其内容。传真
通信过程遵循ITU-T（国际电信联盟远程通信标准化组织）的T.30建议（文件传真在公用
电话交换网上的传输规程）。传真报文传输的过程中，采用的通信规程是ISO制定的高级数
据链路控制规程（HDLC），报文数据采用HDLC帧结构。国际电信联盟电信标准部门ITU-T提
出了与传真通信相关的国际标准化T系列建议，进一步推动了传真通信的发展。传真传送
的是文件的真迹，在传输文件内容的同时也传输了文件的形式，具有电话、电报等不可比拟
的优势。传真通信是信息时代的一种极为重要的静止图像通信方式，具有快速传递信息，传
送的信息真实准确等优点。

[0003] 传真机是办公自动化中一种重要的通用设备，以其方便、直观和快捷而广受欢迎。随着信息技术的发展，传真技术也已渗透到政治、经济、军事、社会生活等各个领域当中。如果不对传真传输的内容加以保护，不仅会限制传真作用的发挥，更会使传输的信息遭到泄
露、篡改或去除，从而给社会或个人带来很大的危害，因而传真通信的安全性问题备受重
视。随着传真机的不断发展，传真通信的安全性问题也越来越重要，对高安全性的传真通信
的需求也从机要部门扩展到民用部门。然而，目前广泛使用的大多数三类传真机之间是直
接通过公共电话交换网传输信息的，中间并未添加任何安全性保护模块。当下比较热门的
IP传真在传输信息时，也只通过未加任何安全性保护模块的IP网和公共电话交换网进行
传输。公共电话交换网、IP网等公开的网络，容易遭到攻击，因而传真信息容易遭到破坏。
总之，目前广泛使用的传真通信系统中并未包括安全性保护模块，因此，有必要针对传真通
信的这一应用领域提出高安全，高鲁棒的安全保护策略。

发明内容

[0004] 本发明提供一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法与装置，以解决目前传真通信过程中出现的安全性问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0006] 一种基于信息隐藏技术的隐秘传真方法，其特征在于包含如下步骤：

[0007] （1）扫描：将传真文件扫描为传真模拟信号并发送；

[0008] （2）解调：将接收到的步骤（1）所述传真模拟信号解调为传真格式数字信号；

[0009] （3）隐写：将步骤（2）所述传真格式数字信号进行信息隐写处理；

[0010] （4）发送：将步骤（3）处理后的传真格式数字信号调制为传真模拟信号，并发送到公共电话交换网；

[0011] （5）接收：从公共电话交换网接收步骤（4）所述传真模拟信号并解调为传真格式数字信号；

[0012] （6）解隐写：将步骤（5）所述传真格式数字信号进行信息解隐写处理；

[0013] （7）调制：将步骤（6）处理后的传真格式数字信号调制为传真模拟信号并发送；

[0014] （8）打印：根据接收到的步骤（7）所述传真模拟信号打印传真文件。

[0015] 其中步骤（3）中信息隐写处理过程可以根据不同的实际情况采取不同的信息隐藏方法，本发明采用二值图像信息隐藏方法，包含如下步骤：

[0016] （31）将步骤（2）所述传真格式数字信号转换为传真文件图像；

[0017] （32）从步骤（31）中得到的传真文件图像中剪切出包含秘密信息部分的初始秘密信息图像；

[0018] （33）对步骤（32）得到的初始秘密信息图像进行重采样，并调整为长宽相等的秘密信息图像；

[0019] （34）对步骤（33）所述秘密信息图像进行二值化处理，并调节阀值，获得视觉效果与原始图像差别在限定范围内的二值化信息图像；

[0020] （35）将步骤（34）获得的二值化信息图像中的信息置乱获得待嵌入信息；

[0021] （36）对二值载体图像进行2*2分块，并判定载体图像可用块；

[0022] （37）使用分块嵌入的信息隐藏方法将步骤（35）得到的待嵌入信息嵌入步骤（36）中的载体图像可用块。

[0023] 更进一步的，步骤（36）中二值载体图像像素值为0或1，根据每个分块的像素值判定该分块是否为载体图像可用块，若分块内的像素值不是全为0或不是全为1，则该分块为
载体图像可用块。

[0024] 更进一步的，在处理过程中，重复所述步骤（37）10次。这里，重复嵌入10次可以在系统嵌入率和鲁棒性之间折中，若只嵌入1次，鲁棒性很弱。实际应用中，具体重复嵌入
的次数可以根据实际需求调整。

[0025] 更进一步的，所述二值载体图像像素值为0或1，待嵌入信息以二进制比特序列表示，所述步骤（37）使用的分块嵌入的信息隐藏方法包含如下步骤：

[0026] （371）判断步骤（36）中每个载体图像可用块中1的个数的奇偶性；

[0027] （372）将步骤（35）得到的待嵌入信息以比特为单位分别嵌入载体图像可用块中；

[0028] 嵌入过程中，载体图像可用块1的个数为偶数且待嵌入的待嵌入信息比特为0，或者1的个数为奇数且待嵌入的待嵌入信息比特值为1时，则不修改该载体图像可用块中的
像素值；载体图像可用块1的个数的奇偶性与待嵌入信息比特值不对应时，则将该载体图
像可用块中的一个像素值为0的像素改为1。

[0029] 步骤（6）所述信息解隐写处理过程采用与隐写方法对应的解隐写方法，本发明采用二值图像信息隐写方法对应的解隐写方法，包含如下步骤：

[0030] （61）将步骤（5）所述传真格式数字信号转换为传真文件图像；

[0031] （62）从步骤（61）得到的传真文件图像中剪切出包含载体图像部分的初始载体图像；

[0032] （63）对步骤（62）得到的初始载体图像进行重采样，获得载体图像；

[0033] （64）对步骤（63）所述载体图像进行二值化处理得到二值化载体图像；

[0034] （65）对二值载体原始图像进行2*2分块，并判定二值载体原始图像的可用块，可用块在二值载体原始图像的位置与含密块在二值化载体图像中的位置一一对应，从而得到
二值化载体图像含密块；

[0035] （66）分别提取二值化载体图像含密块中的秘密信息，并根据步骤（35）中的置乱规则进行反向重组，获得秘密信息图像。

[0036] 更进一步的，步骤（66）根据载体图像含密块中1的个数的奇偶性提取出秘密信息，1的个数为偶数表示秘密信息比特值为0，1的个数为奇数表示秘密信息比特值为1。

[0037] 更进一步的，步骤（66）对应步骤（37），提取含密块中秘密信息时需提取10次，并取平均值作为提取结果。

[0038] 本发明还提出一种基于信息隐藏技术的隐秘传真装置，包括：

[0039] 扫描模块，用于将传真文件扫描为传真模拟信号，并发送给解调模块；

[0040] 解调模块，将接收到的传真模拟信号解调为数字信号；

[0041] 隐写模块，将解调模块处理后的数字信号进行信息隐写处理；

[0042] 发送模块，将隐写模块处理后的数字信号调制为传真模拟信号并发送到公共电话交换网；

[0043] 接收模块，从公共电话交换网接收发送模块发出的传真模拟信号，并解调为数字信号；

[0044] 解隐写模块，将解调后的数字信号进行信息解隐写处理；

[0045] 调制模块，将解隐写模块处理后的数字信号调制为传真模拟信号，然后发送给打印模块；

[0046] 打印模块，根据接收到的传真模拟信号打印传真文件。

[0047] 本发明设计了一种具体可实现的具有安全保障模块的传真通信结构，该结构具有广泛的适用性。对不同的三类传真机具有普适性，而且具体的隐写/解隐写处理过程也
可根据实际需求灵活调整；另外本发明设计的信息隐写/解隐写方法应用于该装置中，对
随机出现的秘密信息和载体图像具有高普适性，对扫描、传真、加噪、剪切、去点等信号处
理具有高鲁棒性，具有高嵌入率，尤其对由多幅图像拼凑而成的二值图像，嵌入率可达到
1.2/100或更高，相较于一般传真中的信息隐藏方法千分之一左右的嵌入率有很大改善；
并且传真终端（带有传真功能的计算机）的传真功能可扩展至灰度图像、彩色图像的传真当
中，从而扩展装置的适用范围（灰度/彩色图像的信息隐藏处理方法也适用于该装置）。

[0048] 更进一步的，隐写模块或解隐写模块包括计算机和调制解调器，并通过计算机上配置传真控制台、连接并正确驱动传真调制解调器实现。扫描模块或打印模块为TCL-800
程控用户电话交换机连接若干个传真终端形成的局域网。计算机同时具有隐写/解隐写
（包括预处理）和传真的功能，隐写/解隐写和预处理的功能通过计算机中编写的程序实现，并且计算机可作为一个接口，计算机内部的隐写/解隐写方法可由使用者自行选择、灵活
变换，传真功能通过传真控制台及传真调制解调器实现。

[0049] 现有门卫式保密结构中保密模块不仅需负责对报文进行加密，也要负责对传真报文进行传输，必须符合传真机的全部协议和规范，因此实现起来比较复杂。与传统的门卫式
加密系统不同，本发明使用隐写/解隐写模块代替加/解密模块作为门卫式结构中的安全
保障模块，以保障传真通信的安全性，并且采用计算机作隐写/解隐写机，同时实现传真和
隐写/解隐写的功能，克服了门卫式结构实现复杂的弱点。

[0050] 有益效果：（1）本发明具有高普适性，对大量随机出现的秘密信息和载体图像，均能安全地传真秘密信息并正确提取出较为清晰的秘密信息；（2）本发明具有高鲁棒性，含密载体图像经过高斯噪声、剪切、去点等信号处理，再传真后，仍能恢复出主客观品质较好
的秘密信息文件；（3）本发明具有较高的嵌入率，设计的隐写处理模块的嵌入率相较于目
前传真中的信息隐藏方法有较大优势。尤其是对经组合而成的一类图像，本发明所用信息
隐藏处理过程具有更大的嵌入率；（4）结构具有普适性，对不同的三类传真机具有普适性，而且具体的隐写处理过程可根据具体使用情况灵活改变；（5）传真终端的传真功能扩展至
传真灰度图像、彩色图像中，将有更多的信息隐藏处理方法可以适用于本发明的系统，从而
扩展设计的系统的适用范围；（6）用计算机结合传真调制解调器作隐写/解隐写机，同时实
现传真和隐写/解隐写的功能，克服了门卫式结构实现复杂的弱点。

附图说明

[0051] 图1为本发明-隐秘传真系统整体结构图。

[0052] 图2为本发明公共电话交换网传真结构示意图。

[0053] 图3为局域网传真结构示意图。

[0054] 图4为传真控制台传真发送流程图。

[0055] 图5为本发明传真文件隐写、解隐写处理流程图。

具体实施方式

[0056] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

[0057] 如图1所示，是本发明-隐秘传真系统整体结构图，其中，扫描模块将传真文件利用扫描技术转换为传真模拟信号并发送；解调模块，将接收到的传真模拟信号解调为传真
格式数字信号；隐写模块，将解调模块处理后的传真格式数字信号进行二值图像信息隐写
处理；发送模块，将隐写模块处理后的数字信号调制为模拟信号并发送到公共电话交换网；
接收模块，接收从公共电话交换网收到的模拟信号，并解调为数字信号；解隐写模块，将解
调得到的数字信号进行二值图像信息解隐写处理；调制模块，将解隐写模块处理后的数字
信号调制为模拟信号；打印模块，根据接收到的模拟信号打印传真文件。

[0058] 图2是本发明公共电话交换网传真结构示意图，是本发明的一个实例，其中3类传真设备包括所有符合T.30、T.4等建议的通信接口实体，它可以是一台普通纸传真机，也可
以是带有传真功能的传真终端。本实例中使用的是安装了3类传真软件的普通计算机作
为隐写、解隐写模块，采用传真调制解调器作为发送、接收模块。发送端计算机隐写处理后
发出的传真信号经传真调制解调器调制后变为适合在公共电话交换网上传输的T.30消息
流，这些T.30消息流经公共电话交换网传输后，被接收方的传真调制解调器接收并解调，
然后传送给收方进行解隐写处理。主叫端传真终端通过拨号建立公共电话交换网呼叫，被
叫终端检测到振铃后将传真机接入电路，完成电路的连接。传真报文结束后，呼叫被释放，
线路转换到电话机的模式。

[0059] 图3是局域网传真结构示意图，本实例通过TCL-800程控用户电话交换机连接若干个传真终端（传真机或带有传真功能的计算机）实现。其中传真机实现扫描模块功能，传
真调制解调器实现调制模块和解调模块功能。当传真文件从传真机传向计算机时，从普通
纸传真机发出的调制后的传真模拟信号经TCL-800程控用户电话交换机模拟的小型局部
电话网，再经过传真调制解调器的解调，传送到计算机进行隐写处理。传真文件从计算机
传向传真机时，从计算机发送出的数字信号先经过传真调制解调器的调制，再经过TCL-800
程控用户电话交换机模拟的局部电话网，传送到普通纸传真机中。程控交换机不仅可以用
于电话业务，也可以实现传真、图像等的交换，并且本实验中所有端口均为局部的，私有的，整个传输过程没有接触到任何公开的网络，如公共电话交换网或IP网络。传真文件可以秘
密地从传真机传送至负责隐写的计算机中，被计算机读取，并且传真文件也可以秘密地从
负责解隐写的计算机传送至传真机打印出来。

[0060] 下面结合实例对本发明具体组网过程做详细介绍：

[0061] 步骤1：选择任意一款56k外置传真调制解调器，并对其正确驱动。驱动的方法是将传真调制解调器一端的usb接口插于计算机的usb插口中，在计算机中安装软件“驱动精
灵”，并使计算机处于连网的状态。打开“驱动精灵”，使用“驱动精灵”查看计算机上的哪些设备没有安装驱动，“驱动精灵”会自动检测出传真调制解调器的驱动未安装，对其进行修
复，“驱动精灵”即自动安装传真调制解调器的驱动。安装驱动程序之前，调制解调器的指示灯不亮，正确驱动后，红色指示灯亮。

[0062] 步骤2：在两台普通计算机上分别安装、配置传真软件“传真控制台”。首先下载并解压一个完整版的Windows xp系统安装包，将解压好的I386文件夹存放于计算机某
处，比如D盘根目录。打开计算机的控制面板中的“打印机和传真”界面，在空白处右击，
选择“设置传真”选项。这时，系统会提示需要用户给出文件夹“i386”的路径，默认路径
是C:\WINDOWS\system32\drivers\i386，我们直接用其真实路径D:\i386替换默认路径即
可。接下来按照系统的提示即可逐步完成传真软件“传真控制台”的安装。安装完毕之后，
“打印机和传真”界面中即出现一个名为“Fax”的新图标。双击该图标即出现“传真配置向导”界面，按照系统的提示，即可逐步对发件人信息、传真号码、传真副本存放位置、传真打印等进行设置，其中最重要的是将传真设备选择为USB Data Fax Voice调制解调器，选中
“允许发送”和“允许接收”前面的复选框。

[0063] 用户使用传真控制台发送传真的流程如图4所示：首先，用户将需要发送的文件内容复制到word文档中，选择以Windows xp下传真软件Fax方式打印，即打开了传真发送
向导页面。用户可以手动输入接收方传真号码，填写接收方信息或者直接从通信录中选择
目标用户。设定是否包含传真封面，填写发送人号码等信息，封面有一般、参考、机密以及
紧急四种模板可以选择，也可以由用户自己定义设计。发送传真时可以选择不同的发送时
间，并设定优先级。选择发送传真后，会弹出传真监视器，其上显示“已准备好发送和接收传真”，传真监视器开始监听传真任务的状态。若传真发送失败，传真控制台会向用户弹屏显
示“没有拨号音，电话线路正在使用或未连接”，“发送失败”（如果接收失败，会显示“接收传真时出错”，“传真接收失败”）。否则，会向用户弹屏显示“已成功发送/接收传真”，在传真控制台的已发送/收件箱条目中，可以查询到已发送出去/已接收到的传真文件。

[0064] 用户可以将需要传真的信息（文字、图像等）复制粘贴到word文档中，选择以Fax方式打印word文档，即可传真不同内容、格式的文件信息。文件传送过程中，传真控制台的
传真监视器会对传真队列进行监控，随时更新正在发送或接收的传真的状态，显示传送成
功或传送失败。对已成功发送/接收的文件或未成功发送的文件，可以在已发送/收件箱
/发件箱条目中进行查询、删除、另存、打印等操作。打开未成功发送的文件，可以查看发送失败的具体原因。接收到的传真文件上方会显示发送方及接收方的传真号码，发送及接收
的日期时间，传真的页数等信息。用户可建立传真通信录。

[0065] 步骤3：构建经公共电话交换网传输文件的传真系统。将2个传真调制解调器的usb端分别和2台计算机相连，另一端通过2根电话线分别与2个外线电话号码端口相连。
在发送方计算机中打开一个word文档，选择以Windows xp下传真软件Fax方式打印，手动
输入接收方计算机的传真号码，按照系统提示即可将文件由发送方计算机传真至接收方计
算机中。

[0066] 步骤4：构建不经过任何公开网络进行文件传输的传真系统。将程控交换机插上电源，选择其上的两个内线电话号码端口，如“801”和“802”。通过2根电话线，将“801”端口与传真机的“line”端口连接，将“802”端口与计算机上传真调制解调器的端口相连（非usb端口）。此时，将文件放入传真机中，拨通计算机的号码，按“启动”按钮，即可将文件隐秘地由传真机传真至计算机当中。打开计算机中的一个word文档，选择以Windows xp下
传真软件Fax方式打印，手动输入传真机的号码，按照系统提示即可将文件隐秘地传真至
传真机并打印出来。由于传真机和隐写机/解隐写机之间的文件传输系统是不经任何公
开网络的局部文件传真系统，这是保障整个隐秘传真通信系统安全性的前提，否则隐写机/
解隐写机将失去其保障传真系统安全性的作用，所以才通过步骤4构建不经任何公开网络
传输文件的局部传真系统。

[0067] 步骤5：采用分块嵌入的二值图像信息隐写处理流程。将隐写流程的处理模块存放于发送方计算机当中，将解隐写处理模块存放于收方计算机当中。计算机隐写解隐写处
理流程如图5所示。

[0068] 本实例的具体工作过程如下：

[0069] （1）由步骤4使得纸质文件转换成传真模拟信号，由传真机传送至发送方计算机；

[0070] （2）发送方计算机以“tiff”格式图像的形式接收到文件，接收到的图像与原文件相比会发生形变，需要对其进行预处理复原；

[0071] （3）发送方计算机将秘密信息精确地从整个图像中剪切出来，对其进行重采样，将秘密信息转化为长宽相等的图像（为方便分块嵌入隐藏方法的实现，并且保持与原始秘密信息形状一致）。经重采样后，秘密信息图像中会出现“0”与“1”之外的像素值，故需对其进行二值化，二值化的过程中可以通过调节阈值（低于阈值的像素值调整为0，反之调整为
1），得到视觉上较好的且更接近于原始秘密信息的处理结果。为提高方法对剪切等信号处
理的鲁棒性，将秘密信息置乱，这样即得到了秘密信息隐写入载体图像前的最终形式。

[0072] （4）对计算机中的二值载体图像进行2×2分块，判定可用块后，使用分块嵌入的信息隐藏方法将秘密信息嵌入载体10次（具体重复嵌入的次数可根据实际应用的需求作
调整）。本发明所用分块二值图像信息隐藏方法，是将载体图像进行2*2分块，通过每个矩
形块中1的个数的奇偶性来携带信息，1的个数为偶数代表嵌入的秘密信息为0，反之为1。
为保护载体图像的保真度，本方法并未在所有块中均嵌入秘密信息，而是首先判定可用块。
若矩形块内的像素不是全为0或全为1，则为可用块（不可用块对应了图像中全为黑色或全
为白色的区域，在这种区域中加入颜色相反的像素点会引起视觉上较为明显的变化）。

[0073] （5）将含秘载体图像复制粘贴至word文档中，按照步骤3所述方法，经过传真调制器调制后发送到公共电话交换网；

[0074] （6）接收方收到含秘载体图像后将其转换为数字信号，收方计算机以“tiff”格式图像的形式接收到文件，接收到的图像与原文件相比会发生形变，同样需要对其进行预处理复原；

[0075] （7）收方计算机精确地从接收到的传真文件中剪切出提取秘密信息时所需的载体图像部分，通过重采样精确地将载体图像的大小调整为隐写时载体图像的大小，再对其进
行二值化。对载体图像进行2*2分块，并根据（4）判定收方计算机中原始载体的可用块，从
而判定含密载体的含密块，根据判定出的含密块的顺序提取含密块中秘密信息，并按（3）中置乱规则对应的反置乱规则进行重组，获得秘密信息图像。

[0076] （8）由步骤4将图像文件传真至传真机打印出来

[0077] 本方法选择在可用块中嵌入秘密信息，信息大多被嵌入在黑白像素的交界处，人眼不易发觉；如需修改像素，每块中只需修改1个像素比特，不会引起明显的视觉变化，因
而具有较强的不可见性。

[0078] 为改善本方法对扫描、传真等信号处理的鲁棒性，本发明将秘密信息比特重复十次嵌入了载体图像的可用块中（重复次数可根据实际应用的需求调整），提取时再将得到的
结果平均获得最终秘密信息的结果。实验结果表明，将本方法应用于设计的隐秘传真通信
中，收方计算机可以正确地提取出清晰的秘密文件。含密载体经高斯噪声、剪切、去点等信
号处理再传真后，接收方仍能正确地提取出较为清晰的秘密文件。并且，本系统对载体图像
和秘密信息的变换具有较高的普适性。

[0079] 本方法可以嵌入秘密信息的最大容量即为可用块的数目，由于一幅图像中的黑白交界处比较多，一般二值图像的可用块较多，故本方法嵌入率较高，相较于一般传真中的信
息隐藏方法千分之一左右的嵌入率有很大改善。特别地，对由多幅图像拼凑而成的二值图
像，由于其可用块数目很多，本方法具有更高的嵌入率，可达到1.2/100或更高。

[0080] 本发明构建的隐秘传真通信系统具有正确的文件传真功能。包括两台带有传真功能的计算机之间通过公共电话交换网可以进行传真文件的正确收发，传真机与计算机之间
通过不经任何公开网络的局部传真系统可以进行传真文件的正确收发。在FAX→PC过程
中，计算机接收到的传真文件图像和原始纸质传真文件基本相同，在PC→PC过程中，接收
方计算机接收到的传真图像与发送方计算机发送的基本相同，在PC→FAX过程中，传真机
收到并打印出的传真文件与计算机发送的传真文件基本相同。

[0081] 如图1所示，本发明中，传真文件并非直接从发送方传真机经过公共电话交换网传送至接收方传真机，为保证传真文件的安全性，本发明在发送方传真机与公共电话交换
网之间加入了隐写机模块，在公共电话交换网与接收方传真机之间加入了解隐写机模块。
隐写机模块由传真调制解调器，计算机及另一个传真调制解调器组成，分别负责对传真机
发出的信号进行解调、将秘密信息隐写入载体图像，以及对含密载体信号进行调制。解隐写
机模块由传真调制解调器，计算机及另一个传真调制解调器组成，分别负责解调、解隐写及
调制。由于门卫式结构中的保密模块不仅需负责对报文进行加密，也要负责对传真报文进
行传输，必须符合传真机上的全部协议和规范，因此实现起来比较复杂。本发明设计的基于
信息隐写的隐秘传真系统中，将加/解密模块替换为隐写/解隐写模块，选择计算机结合传
真调制解调器作为隐写机，不仅负责对报文进行隐写/解隐写，还负责对报文进行传真，思
路简洁、易于实现，克服了门卫式结构难于实现的缺点。

[0082] 文件信息隐写入载体图像后，图像具有高保真度，即隐写信息具有不可见性，传送至公共电话交换网中的依然是一幅普通的图像。将所设计的分块嵌入的二值信息隐写方法
应用于设计的隐秘传真通信系统当中，传真文件经过传真→预处理→隐写→传真→预处理
→解隐写→传真的过程，仍然可以正确、清晰地恢复出传真文件信息。

[0083] 下面以一组文件在本实例传真传输的全过程结果图为例说明具体效果

[0084] 本实例以16幅大小为100*100的子图像“milkdrop”，“peppers”，“plane”，“woman1”，“woman2”，“baboon”，“barbara”，“boats”，“bridge”，“couple”，“girl”，“lake”，“lax”，“lena”，“man”等组合而成的400*400大小的二值图像作为载体图像，以大小为
44*44的汉字矩阵“信息技术”的图像作为秘密信息，将设计的二值信息隐藏算法应用于
设计的隐秘传真通信系统中，对文件在系统中的整个传输过程作了测试。秘密文件信息经
传真→预处理→嵌入→传真→预处理→提取→传真的过程，最终可获得正确、清晰的秘密
信息，可见本算法具有较好的鲁棒性；通过肉眼基本上看不出嵌入秘密信息前后载体图像
发生了变化，可见本算法具有较好的保真度；本实验使用400*400大小的图像作为载体，
44*44大小的图像作为秘密信息，信息的嵌入率约为1.2/100。但实际上，该载体图像的可
用块数为19420，最大的嵌入率可达1942/(400*400)。

[0085] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应
视为本发明的保护范围。