一种图像加密方法、装置、设备及介质与流程

allin2025-05-22  95


本技术涉及数据处理,具体涉及到一种图像加密方法、装置、设备及介质。


背景技术:

1、随着信息技术的快速发展,大量数字信息(如图像)通过网络生成和传输。图像具有良好的视觉效果,携带有多种信息,例如社交媒体上的个人照片可以提供有关年龄、性别、拍摄照片的位置和外貌的信息。为了提高图像传输的安全性,防止未经授权的第三方窃取图像信息,可以对原图加密,传输加密后的图像。若加密方式过于简单,图像信息同样易被窃取。因此,如何选择合适的图像加密方式以提高图像传输的安全性成为了亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本技术实施例提供一种图像加密方法、装置、设备及介质,用于选择合适的图像加密方式以提高图像传输的安全性。

2、第一方面,本技术实施例提供一种图像加密方法,所述方法应用于第一服务器,所述方法包括:

3、将第一图像按照第一划分规则划分为多个第一像素块,基于量化处理公式对所述多个第一像素块中每个第一像素块进行量化处理得到第二图像;

4、基于至少一个伪随机序列,对所述第二图像进行图像加密操作,得到第三图像;所述图像加密操作包括以下一项或多项:区块旋转、区块反转;一个伪随机序列对应至少一种图像加密操作;

5、将所述第三图像输入图像加密模型得到第四图像;所述图像加密模型用于基于输入的图像的图像特征形成新的图像;向第二服务器发送所述第四图像。

6、在本方案中,对第一图像划分后,对每个第一像素块量化可以丢掉对视觉影响不大的信息,以获得较高的压缩比,如此第二图像的数据量较小,图像加密效率高;由于至少一个伪随机序列的随机性强,基于至少一个伪随机序列对第二图像进行图像加密操作安全性强,例如,通过不同的伪随机序列获得多个第三图像,未授权的第三方在窃取多个第三图像后难以找出其中的加密方式,如此第三图像不易被破解;在获得第三图像后,通过图像加密模型提取第三图像的图像特征,并基于图像特征形成第四图像,使得第四图像相较于第三图像更不易于破解,传输第四图像的安全性高。

7、可选的,在将第一图像按照第一划分规则划分为多个第一像素块之前,所述方法还包括:将原始图像的第一色彩空间转换为第二色彩空间,得到所述第一图像;所述第一色彩空间与所述第二色彩空间为颜色模型rgb、颜色模型yuv、印刷四分色模式cmyk、颜色模型lab、颜色模型hsv中的任意两种。

8、通过本方式,在某些情况下,某些色彩空间更适合进行数学运算和变换,可以减少数据量,从而提高加密效率。

9、可选的,所述量化处理公式,具体为:

10、

11、其中,round为四舍五入函数,i′y与i′c分别为第一像素块在量化后的亮度矩阵和色差矩阵,iy与ic分别为第一像素块在亮度层上的像素值和色度层上的像素,qy与qc分别为亮度标准量化矩阵与色差标准量化矩阵。

12、可以理解的,上述公式仅为示例而非限定,实际应用中可以根据需求进行改动或变形。

13、可选的,在所述基于至少一个伪随机序列,对所述第二图像进行图像加密操作之前,所述方法还包括:将所述第一图像的md5值做为密钥,基于所述密钥生成至少一个序列;基于预设处理规则和所述至少一个序列中的每个序列,确定与所述每个序列对应的序列值;根据与所述每个序列对应的序列值和第一预设值,确定运算结果;对所述运算结果和第二预设值进行取模运算,获得所述每个序列的取模结果,并将所述每个序列的取模结果作为所述每个序列的伪随机序列。

14、通过本方式,基于第一图像的md5值生成至少一个序列,对其中每个序列做数学运算,得到伪随机序列的方式简单高效,进而提高了图像加密效率。

15、可选的,所述图像加密操作为区块旋转与区块反转,所述基于至少一个伪随机序列,对所述第二图像进行图像加密操作,得到第三图像,包括:从所述至少一个伪随机序列中确定用于对所述第二图像进行区块旋转与区块反转的指定伪随机序列;将所述第二图像按照第二划分规则划分为多个第二像素块;按照所述指定伪随机序列中的每位数的排列顺序,依次对所述多个第二像素块执行所述每位数指示的旋转或反转规则,获得所述第三图像;所述指定伪随机序列中的数为旋转或者反转规则的标识。

16、通过本方式,由于伪随机序列的随机性强,根据指定伪随机序列对多个第二像素块执行伪随机序列中每位数指示的旋转或反转规则获得第三图像,每个第二像素块旋转或反转的情况不一定相同,如此第三图像不易被破解,图像安全性强。

17、可选的,所述将所述第三图像输入图像加密模型得到第四图像,包括:基于所述图像加密模型的注意力机制中的v分支网络对所述第三图像进行多尺度特征提取操作,获得所述第三图像的多尺度特征信息,所述v分支网络包括多个平行的卷积层;对所述多尺度特征信息进行拼接组合,得到所述第四图像。

18、第二方面,本技术实施例提供一种数据处理装置,该装置应用于第一服务器,该装置包括用于执行上述第一方面或第一方面任一种可选的实施方式中的方法的模块/单元/技术手段。

19、示例性的,该装置可以包括:

20、处理模块,用于将第一图像按照第一划分规则划分为多个第一像素块,基于量化处理公式对所述多个第一像素块中每个第一像素块进行量化处理得到第二图像;

21、加密模块,用于基于至少一个伪随机序列,对所述第二图像进行图像加密操作,得到第三图像;所述图像加密操作包括区块旋转和/或区块反转;一个伪随机序列对应至少一种图像加密操作;将所述第三图像输入图像加密模型得到第四图像;所述图像加密模型用于基于输入的图像的特征形成新的图像;向第二服务器发送所述第四图像。

22、可选的,在将第一图像按照第一划分规则划分为多个第一像素块之前,所述处理模块还用于:将原始图像的第一色彩空间转换为第二色彩空间,得到所述第一图像;所述第一色彩空间与所述第二色彩空间为颜色模型rgb、颜色模型yuv、印刷四分色模式cmyk、颜色模型lab、颜色模型hsv中的任意两种。

23、可选的,所述量化处理公式,具体为:

24、

25、其中,round为四舍五入函数,i′y与i′c分别为第一像素块在量化后的亮度矩阵和色差矩阵,iy与ic分别为第一像素块在亮度层上的像素值和色度层上的像素,qy与qc分别为亮度标准量化矩阵与色差标准量化矩阵。

26、可选的,所述加密模块在所述基于至少一个伪随机序列,对所述第二图像进行图像加密操作之前,还用于:将所述第一图像的md5值做为密钥,基于所述密钥生成至少一个序列;基于预设处理规则和所述至少一个序列中的每个序列,确定与所述每个序列对应的序列值;根据与所述每个序列对应的序列值和第一预设值,确定运算结果;对所述运算结果和第二预设值进行取模运算,获得所述每个序列的取模结果,并将所述每个序列的取模结果作为所述每个序列的伪随机序列。

27、可选的,所述加密模块在基于至少一个伪随机序列,对所述第二图像进行图像加密操作,得到第三图像时,具体用于:从所述至少一个伪随机序列中确定用于对所述第二图像进行区块旋转与区块反转的指定伪随机序列;将所述第二图像按照第二划分规则划分为多个第二像素块;按照所述指定伪随机序列中的每位数的排列顺序,依次对所述多个第二像素块执行所述每位数指示的旋转或反转规则,获得所述第三图像;所述指定伪随机序列中的数为旋转或者反转规则的标识。

28、可选的,所述加密模块在将所述第三图像输入图像加密模型得到第四图像时,具体用于:基于所述图像加密模型的注意力机制中的v分支网络对所述第三图像进行多尺度特征提取操作,获得所述第三图像的多尺度特征信息,所述v分支网络包括多个平行的卷积层;对所述多尺度特征信息进行拼接组合,得到所述第四图像。

29、第三方面,本技术提供一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器、通信接口;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令,使得所述电子设备通过通信接口执行如第一方面或第一方面任一种可选的实施方式中所述的方法。

30、第四方面,本技术提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储指令,当所述指令被执行时,使如第一方面或第一方面任一种可选的实施方式中所述的方法被实现。

31、第五方面,本技术提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或第一方面任一可选的实施方式中所述的方法。

32、本技术实施例中第二、第三、第四、第五方面中提供的一个或多个技术方案所具有的技术效果或优点,均可以由第一方面中提供的对应的一个或多个技术方案所具有的技术效果或优点对应解释,此处不再赘述。


技术特征:

1.一种图像加密方法,其特征在于,所述方法应用于第一服务器,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在将第一图像按照第一划分规则划分为多个第一像素块之前,所述方法还包括:

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述量化处理公式,具体为:

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于至少一个伪随机序列,对所述第二图像进行图像加密操作之前,所述方法还包括:

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于至少一个伪随机序列,对所述第二图像进行图像加密操作,得到第三图像,包括:

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第三图像输入图像加密模型得到第四图像,包括:

7.一种图像加密装置,其特征在于,所述装置应用于第一服务器,所述装置包括:

8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,在将第一图像按照第一划分规则划分为多个第一像素块之前,所述处理模块还用于:

9.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述量化处理公式,具体为:

10.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述加密模块在所述基于至少一个伪随机序列,对所述第二图像进行图像加密操作之前,还用于:

11.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述加密模块在基于至少一个伪随机序列,对所述第二图像进行图像加密操作,得到第三图像时,具体用于:

12.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述加密模块在将所述第三图像输入图像加密模型得到第四图像时,具体用于:

13.一种电子设备,其特征在于,包括:

14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1~6任一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1~6任一项所述的方法。


技术总结
本申请涉及数据处理技术领域,具体涉及到一种图像加密方法、装置、设备及介质。该方法应用于第一服务器,该方法包括:将第一图像按照第一划分规则划分为多个第一像素块,基于量化处理公式对多个第一像素块中每个第一像素块进行量化处理得到第二图像;基于至少一个伪随机序列,对第二图像进行图像加密操作,得到第三图像;图像加密操作包括以下一项或多项:区块旋转、区块反转;一个伪随机序列对应至少一种图像加密操作;将第三图像输入图像加密模型得到第四图像;图像加密模型用于基于输入的图像的图像特征形成新的图像;向第二服务器发送第四图像。

技术研发人员:张志强
受保护的技术使用者:中国建设银行股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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