[發明專利]一種彩色JPEG圖像的格式兼容加解密方法

有效

• 申請號: 201811244642.0
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109495670B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 鄭培嘉;陳文浩;田賢浩;黃繼武
• 申請（專利權）人: 中山大學;深圳大學
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32;H04N1/44
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種彩色JPEG圖像的格式兼容加密方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：確定要提取的塊T的規模L_T，L_T即為要加密的區域大小；

S2：從原JPEG圖像的壓縮數據段中框選ROI塊，根據ROI塊與T的大小關系，重新框選ROI塊或者補充隨機塊至ROI塊中使ROI塊與T規模相等；

S3：對S2中得到的塊進行RC4加密形成加密塊；

S4：對原JPEG圖像的壓縮數據段中剩余的塊進行置亂重排；

S5：將S3生成的加密塊與S4中置亂重排后的塊重新組織為格式兼容的加密JPEG圖像；

步驟S5的具體過程為：

S5.1：新建一個JPEG圖像文件P；

S5.2：將S3生成的加密塊的數據存放到P的APPn字段；

S5.3：將S4中置亂重排后的數據存放到P的壓縮數據段，此時得到的P即為格式兼容的加密JPEG圖像。

2.根據權利要求1所述的彩色JPEG圖像的格式兼容加密方法，其特征在于，步驟S1中提取的塊T的規模L_T不超過JPEG頭文件中APPn字段的總容量。

3.根據權利要求2所述的彩色JPEG圖像的格式兼容加密方法，其特征在于，步驟S2的具體步驟為：

S2.1：框選ROI塊，利用人臉檢測算法，定位出JPEG圖像中屬于ROI區域的塊位置，并標記為R，R的規模用L_R表示；

S2.2：根據ROI塊與T的大小關系，比較L_R和L_T大小，如果L_R大于L_T，重新執行步驟S2.1使L_R＝L_T；如果L_R小于L_T，補充隨機塊至ROI塊中，從剩余塊中隨機選取一部分塊D，D的規模用L_D表示，使得L_R+L_D＝L_T。

4.根據權利要求3所述的彩色JPEG圖像的格式兼容加密方法，其特征在于，步驟S2還包括步驟S2.3：

S2.3：對于最后得到的ROI塊中的每一塊，定義M為它們在原JPEG圖像的壓縮數據段中的位置信息，定義S為它們各自的大小信息，并且M和S與最后得到的ROI塊拼接成新的數據塊K。

5.根據權利要求4所述的彩色JPEG圖像的格式兼容加密方法，其特征在于，步驟S3中對S2中得到的塊進行RC4加密形成加密塊的具體步驟為：

S3.1：對于數據塊K中每一個塊中的數據用RC4異或加密算法進行加密。

6.根據權利要求5所述的彩色JPEG圖像的格式兼容加密方法，其特征在于，步驟S4中，定義O為原JPEG圖像的壓縮數據段中剩余的塊，對所有剩余塊采取隨機置亂重排，定義G為置亂后的剩余塊。

7.一種彩色JPEG圖像的格式兼容解密方法，其特征在于，對根據權利要求1至6中任一項所述的彩色JPEG圖像的格式兼容加密方法所得到的圖像進行對應解密，包括步驟S6：進行圖像的恢復或圖像的解密，步驟S6中圖像的恢復的具體步驟為：

S6.1：解密壓縮數據段中的內容，將置亂后的剩余塊G恢復成原來順序排列的剩余塊O；

S6.2：將剩余塊O恢復到原JPEG圖像的壓縮數據段中的位置，恢復出具有原JPEG圖像的部分內容信息的JPEG圖像，用于檢測處理。

8.根據權利要求7所述的彩色JPEG圖像的格式兼容解密方法，其特征在于，步驟S6中圖像的解密的具體步驟為：

S6.3：解密P的APPn字段中的數據，得到數據塊K；

S6.4：對于數據塊K中的每一塊數據，根據M中記錄的位置信息和S中記錄的大小信息恢復成在原JPEG圖像的壓縮數據段中的位置；

S6.5：使用步驟S6.1至步驟S6.2對剩余塊O進行恢復，得到原JPEG圖像。