[發明專利]一種圖像序列的加密、解密方法

有效

• 申請號: 201010227578.2
• 申請日: 2010-07-16
• 公開（公告）號: CN102340688A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 于培寧
• 申請（專利權）人: 于培寧
• 主分類號: H04N21/2347
• 分類號: H04N21/2347
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種加密技術，特別涉及一種圖像序列的加密、解密方法。

背景技術

隨著互聯網技術的迅速發展，當今社會已經進入了一個全新的網絡信息時代。通過網絡，數字視頻信息得到了廣泛的傳播，與此同時，網絡安全由于涉及個人隱私、商業利益乃至國家機密等問題日益備受關注。對傳輸的數字圖像視頻進行可靠的加密處理，已成為當前信息加密領域中重要的研究方向之一。傳統的密碼學著眼于文本資料的加密處理，為數字圖像視頻的加密技術提供了最直接的理論依據，但是它的對象是二進制數據流，忽略了圖像視頻的數字生產和視覺效果，同時，由于數字圖像視頻數據量大，要求加密具有實時性，而且要實現無損解密，不對視頻圖像原有的信息產生破壞，傳統的加密方法難以實現。

并且傳統的加密算法如DES(Data?Encryption?Standard)和AES(Advanced?Encryption?standard)一般有密鑰以非常復雜的方式控制替換過程，對于數據量極為龐大的視頻數據而言，難以用軟件實現足夠的加密及解密算法；對于普通的視頻應用，如視頻監控，傳統的加密算法并不實用。另外，傳統加密方法并不考慮視頻的格式而是將其作為普通的二進制數據，這不僅沒有利用視頻數據的特殊格式和特性，并且使加密后的文件失去了原有的格式和標記等信息。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術缺陷，提供一種加密算法空間占有量小，克服傳統的數字加密算法流程復雜，計算量大，代價高，格式丟失的缺點，同時又避免簡單的圖像序列數據隨機置亂算法安全性不夠，并且解決了降低編碼壓縮率的圖像序列的加/解密方法。

為解決上述技術問題，根據本發明提供的具體實施例，本發明公布了如下技術方案：

一種圖像序列的加密、解密方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)在圖像序列中，將組成各幀圖像的像素內容依照位序和/或時序排列，形成像素位序；

(2)將在圖像序列內幀數為任意長度的圖像具有相同像素位序的像素值串聯形成像素值序列塊；

(3)將像素值序列塊所在圖像序列的自然位序的像素位序整體映射到加密編碼后的圖像序列的像素位序，形成加密后的圖像序列。

進一步的，上述方法可以將任意長度像素值序列塊在圖像序列的自然位序的像素位序映射到加密編碼后的圖像序列的像素位序，形成加密后的圖像序列。

進一步的，在圖像序列中將每幀圖像中的所有像素所處位置順序通過坐標進行定位和表達。

進一步的，上述像素值序列塊長度至少為1。

進一步的，上述像素值序列塊至少包括連續相同像素位序上的兩個像素值。

進一步的，上述方法還包括：

加密規則生成單元，用于根據接收到的加密密鑰和預先設置的加密算法生成加密規則，并將加密規則輸出給信號加密單元。

進一步的，上述方法還包括：

信號加密單元，用于重新排列各“像素值序列塊”，將重新排列后的數字圖像進行存儲處理；

進一步的，上述方法還包括解密規則生成單元和信號解密單元：

解密規則生成單元，用于根據接收到的解密密鑰和預先設置的解密算法，生成作為加密規則反運算的解密規則，并將解密規則輸出給信號解密單元。

信號解密單元，用于根據解密規則生成單元提供解密規則，將所述圖像序列解碼單元輸出的數字圖像信號按照與所述信號加密單元相反的方式分成若干個“像素值序列塊”并重新排列各“像素值序列塊”，將重排列后的數字圖像輸出即完成解密。

進一步的，上述方法進一步包括：

對像素值序列塊進行壓縮處理：

在像素值序列塊中，將組成各幀圖像的各像素依照其在該幀圖像中已知位置和順序排列，形成像素位序；

將像素值序列塊中位于前位幀圖像第一像素位置的像素值設置為“前位像素值”，將位于該像素值序列塊中與前位幀圖像相鄰的后位幀圖像的相同像素位序的像素值設置為“后位像素值”，將所述“前位像素值”與“后位像素值”進行比較；

將前位幀圖像的所有像素位置的像素值逐一設置為該像素位序的“前位像素值”，將處于該像素值序列塊與前位幀圖像相鄰的后位幀圖像的相同像素位序的像素值逐一設置為該像素位序的“后位像素值”，在該前、后兩幀圖像中，對處于所有相同像素位序的每對“前位像素值”與“后位像素值”分別進行比較；

定義一個統計機制，用于統計前位幀圖像和后位幀圖像兩幀間不相同像素值的數量；