1 第一章 緒論
1.1 研究背景
近年來，隨著科技的日新月異，資訊的蓬勃發展，越來越多的人擁有一台甚 至多台的智慧型手持裝置(例如手機、平板)，在這瞬息萬變的時空下，人們透過 手持可攜裝置(Portable Device)、筆記型電腦、桌上型電腦、智慧型電視(Smart TV)，
將多媒體(Multimedia)檔案透過網際網路(Internet)快速的交換及傳遞，然而這些多 媒體檔案，包括動畫(Animation)、文字(Text)、圖片(Image)、照片(Picture)、影片 (Video)及音樂(Audio)…等，大多是以數位的方式來儲存，如圖1-1所示。
多媒體
文字 聲音
圖片 影片
照片
圖 1-1 多媒體檔案的組成
在資訊數位化的年代，許多的重要資訊也透過數位化的方式儲存及傳遞，包 括衛星空照圖、軍事機密資訊、醫療診斷資料。因此，這些重要的多媒體檔案在
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透過網際網路傳送時必須特別考慮其安全性、真實性及保密性，避免有心人士惡 意的竊取或篡改。
在資訊隱藏的技術(Information hiding)[
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]中，數位浮水印就是一項技術可將資 訊隱藏在其中，並提高其安全性以及驗證其真實性，此技術可將版權資訊(例如醫 院標誌、名稱)或軍事機密(例如重要設施座標位置、攻擊任務代號)隱藏在數位媒 體中(例如醫療影像、軍事地圖)，再從特定的媒體取出隱藏的資訊，判斷其的真 實性，避免使用錯誤的資訊。1.2 研究動機
在上述的研究背景下，醫療領域受到全球化的影響，目前大多數的先進醫療 診斷中心及醫院經常地透過網際網路交換生物醫學資訊，共同研究治療的案例以 及改善診斷的結果。
數位化的醫療資訊在傳輸的過程中，必須考慮資料的安全性及真實性，在以 往的浮水印技術中會將醫院的標誌，嵌入醫學影像中提供版權保護的資訊，用以 提升其安全性與真實性。
為了增進診斷的結果，我們不僅將醫院標誌嵌入醫療影像，還嵌入電子病歷 資訊(Electronic Patient Record，EPR)[
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]，包含病人的名字、身分證字號、體溫、心跳、看診的日期及時間…等。我們可將上述之資訊轉換成浮水印嵌入醫學影像 中，而將浮水印嵌入醫學影像中會導致影像的失真(Distortion)，但醫學影像是用 來診斷疾病用的，當醫學影像嚴重的失真可能會導致錯誤的診斷。有些研究[3][4]
在不影響診斷結果的最小容許範圍內將少量的資訊嵌入醫學影像中，因此如何在
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不影響診斷的結果(也就是降低醫學影像的失真程度)與可藏入診斷的資訊量中做 一個取捨，是一項艱鉅的挑戰。
可逆資訊隱藏(Reversible Data Hiding)是一種特別的浮水印技術，它不僅能將 隱藏的資訊(例如EPR)從被藏入後的影像中取出也能同時還原被嵌入前的影像，
而這種特性相當適合運用在醫學影像上[5]，因為此特性可讓藏入影像達到零失真 的還原，也就是無損(Lossless)，如此一來可以避免錯誤的診斷，延誤治療的黃金 期。
1.3 研究目的
在 可 逆 資 訊 隱 藏 技 術 領 域 中 ， 已 有 眾 多 的 專 家 學 者 提 出 了 許 多 的 研 究 [9][10][11]，但在大多數的研究中所使用的數位影像皆為灰階影像。現今，在生物 醫學工程技術的發展與科技的進步，有越來越多的醫學影像是以彩色的數位影像 來儲存的，不再只有使用灰階影像而已，人們對於彩色的影像的喜愛度也比較高，
而且彩色數位影像所提供可嵌入的空間容量比灰階影像大的多，因為彩色的影像 擁有三個色彩平面而灰階影像只有一個色彩平面，所以能提供嵌入的容量為灰階 影像的三倍，如能應用於需要嵌入大量資訊的醫療影像，是再適當不過的。
本論文是以Jun Tian[
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]演算法為基礎，最主要是將其演算法改良並套用在彩 色影像，使其也能應用在彩色的醫學影像上，而在彩色影像中我們提出了嵌入色 彩平面選擇的規則，在此規則下能使被嵌入的彩色影像有比較好影像品質，用於 增強其安全性在視覺感受中不易被察覺其嵌入了一些特殊的資訊。4
1.4 論文架構
本論文的內容主要分為六個章節，第一章為緒論，主要介紹研究的背景、動 機及目的；第二章為文獻探討，將介紹可逆資訊隱藏技術及彩色影像的色彩空間 轉換，接著介紹可逆資訊隱藏技術中的差異擴張法；第三章為研究方法，將介紹 本論文實驗的流程及架構，以及實驗的過程中參考Jun Tian[12]演算法遇到的問題 與解決的方法；第四章為實驗的結果與數據分析整理；第五章為可攜裝置之實現；
最後一章為本論文的結論與未來展望分析。
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