[发明专利]基于喷泉码和自适应资源分配的图像安全传输方法

摘要

本发明公开了一种基于喷泉码和自适应资源分配的图像安全传输方法。本发明的目的是在考虑时延约束的条件下，重点保障医学图像中感兴趣区域的安全性。首先，对图像进行区域分割，提取出感兴趣区域(ROI)和背景区域(BG)，得到ROI和BG两类原始数据包。其次，按照合法链路的信道质量和两类数据包的接收状态标识，选择待传输的数据包类型。然后，根据合法链路的信道质量进行自适应的资源分配，使得合法接收端具有更高的数据包正确接收速率。最后，对待传的原始数据包进行RS喷泉编码。为了弥补BG包在信道较差时传输带来的较高时延，在信道质量特别好时，采用叠加编码的方式同时传输两类包。经仿真验证，本发明可以很好地实现对图像中感兴趣区域的重点保护。

主权项

1.基于喷泉码和自适应资源分配的图像安全传输方法，其特征在于，该方法采用的通信系统模型包括：发送端Alice、合法接收端Bob以及窃听端Eve，其中发送端Alice在给定时延约束T下，将一幅图像安全地传给合法接收端Bob，且优先保证图像感兴趣区域的安全性，具体步骤如下：1)将图像进行区域分割，提取出感兴趣区域和背景区域，得到K_roi个感兴趣区域原始包和K_bg个背景区域原始包；2)发送端Alice根据合法接收端Bob反馈的信息，即合法链路的信道状态信息以及两类包接收状态标识，决定待传的数据包类型，其中，两类包接收状态标识分别为flag_roi和flag_bg；3)发送端Alice根据合法接收端Bob反馈的信道状态信息进行自适应的资源分配，决定发送功率和采用的调制方式；4)对待传类型的感兴趣区域原始包或背景区域原始包进行喷泉编码得到编码包；5)对步骤4)中所得的编码包进行调制，之后通过无线信道传输，在接收端被合法接收端Bob和窃听端Eve接收，在进行下一次传输之前，合法接收端Bob向发送端Alice反馈此次接收完成时的信道状态信息以及两类编码包接收状态标识；6)重复步骤1)至5)，根据时延约束T和合法接收端Bob反馈的两类包接收状态标识信息判断是否终止传输，传输终止的条件是传输次数达到时延约束T或者在给定时延约束T内，合法接收端Bob正确接收到能够恢复原始图像个感兴趣区域编码包和背景区域编码包，其中，时延约束T表示的是允许传输数据包的最大次数。