基于结构矩阵的加密图像鲁棒编码

近年来，自然图像的鲁棒编码与加密图像的有效压缩已被分别研究。然而，针对加密图像的鲁棒编码工作甚少。这两个独立研究领域的现有成果无法直接结合用于加密图像的鲁棒编码。这是因为自然图像的鲁棒编码依赖于利用稀疏变换（如离散小波变换 DWT）消除空间相关性，而由于加密像素间相关性较弱，该方法对加密图像无效。此外，加密图像的压缩总是生成具有不同重要性的码流。若丢失一个或多个此类码流，重建图像的质量可能会大幅下降或出现解码错误，这违背了加密图像鲁棒编码的目标。在本工作中，我们旨在设计一种基于压缩感知和结构随机矩阵的鲁棒编码器，用于包传输网络上的加密图像。所提出的编码器可应用于 Alice 需要半可信信道提供商 Charlie 将加密图像编码并传输给 Bob 的场景。具体而言，Alice 首先使用全局随机置换对图像进行加密，然后将加密图像发送给 Charlie，后者使用结构矩阵对加密图像进行采样。通过存在丢包的不完美信道，Bob 接收压缩测量值，并通过联合解密与解码重建原始图像。实验结果表明，所提出的编码器可被视为一种具有多个描述以对抗丢包的高效多描述编码器。