一種圖像編碼方法、圖像解碼方法及裝置的制作方法

專利名稱：一種圖像編碼方法、圖像解碼方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像編碼方法、圖像解碼方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，互聯(lián)網(wǎng)尤其是社交網(wǎng)絡(luò)的興起可以使人們隨時(shí)隨地的自由的上傳分享圖片，然而，卻缺乏對圖像中敏感區(qū)域進(jìn)行有效地保護(hù)手段，如對人臉、商標(biāo)、文字等等敏感區(qū)域的保護(hù)。在利用現(xiàn)有技術(shù)對圖像敏感區(qū)域進(jìn)行加密后，經(jīng)常會影響非敏感區(qū)域的圖像質(zhì)量，加密后的圖像壓縮比也發(fā)生較大變化，且存在非授權(quán)用戶可以很容易獲取加密的敏感區(qū)域的位置信息，導(dǎo)致敏感區(qū)域信息易泄漏，也使得在解密端不能夠準(zhǔn)確定位和恢復(fù)被加密的敏感區(qū)域。因而，如何在不產(chǎn)生多余信息或者保持非敏感區(qū)域原始圖像質(zhì)量、加密后 的圖像壓縮比變化較小情況下，安全、準(zhǔn)確對圖像敏感區(qū)域進(jìn)行加密、解密是急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種圖像編碼方法、圖像解碼方法及裝置，旨在解決由于利用現(xiàn)有技術(shù)對圖像加密及壓縮后，存在非敏感區(qū)域的圖像質(zhì)量受到影響，加密后 的圖像壓縮比發(fā)生較大變化，加密安全性不高的問題。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種圖像編碼方法，所述方法包括下述步驟將原始圖像分解成多個(gè)最小編碼單元MCU ；根據(jù)DCT變換及量化算法，獲取每一 MCU的量化DCT系數(shù)；當(dāng)判斷任一 MCU包含敏感區(qū)域時(shí)，將所述任一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密，并添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的所述量化DCT系數(shù)中，以更新所述任一 MCU的量化DCT系數(shù)為標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)；將所述每一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行編碼壓縮，生成加密壓縮后的圖像。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種圖像編碼裝置，所述裝置包括MCU分解單元，用于將原始圖像分解成多個(gè)最小編碼單元MCU ； 變換及量化單元，用于根據(jù)DCT變換及量化算法，獲取每一 MCU的量化DCT系數(shù)；加密及標(biāo)識單元，用于當(dāng)判斷任一 MCU包含敏感區(qū)域時(shí)，將所述任一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密，并添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的所述量化DCT系數(shù)中，以更新所述任一MCU的量化DCT系數(shù)為標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)；以及編碼單元，用于將所述每一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行編碼壓縮，生成加密壓縮后的圖像。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種圖像解碼方法，所述方法包括下述步驟解碼加密壓縮后的圖像，獲取每一最小編碼單元MCU的DCT系數(shù)；當(dāng)判斷任一 MCU含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識時(shí)，去除所述任一 MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)中的所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識，并解密所述MCU的去除所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)，以更新所述任一MCU的DCT系數(shù)為去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)；將所述每一 MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行反量化、IDCT處理，生成解密解壓縮后的圖像。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種圖像解碼裝置，所述裝置包括解碼單元，用于解碼加密壓縮后的圖像，獲取每一最小編碼單元MCU的DCT系數(shù)；標(biāo)識去除及解密單元，用于當(dāng)判斷任一 MCU含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識時(shí)，去除所述任一MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)中的所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識，并解密所述MCU的去除所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)，以更新所述任一 MCU的DCT系數(shù)為去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)；以及反量化及逆變換單元,用于將所述每一 MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行反量化、IDCT處理,獲 取解密解壓縮后的圖像。本發(fā)明實(shí)施例通過對原始圖像進(jìn)行分解生成多個(gè)最小編碼單元MCU，接著獲取每一 MCU的量化DCT系數(shù)，對包含敏感區(qū)域的任一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密以及添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的處理操作，可以更新該任一 MCU的量化DCT系數(shù)為標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)，而不包含敏感區(qū)域的任一 MCU的量化DCT系數(shù)保持不變，最后將該每一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行編碼壓縮，生成加密壓縮后的圖像，解決了由于利用現(xiàn)有技術(shù)對圖像加密及壓縮后，存在非敏感區(qū)域的圖像質(zhì)量受到影響，加密后的圖像壓縮比發(fā)生較大變化，加密安全性不高的問題，使得在保持非敏感區(qū)域的圖像質(zhì)量的情況下，加密后的圖像壓縮比變化較小，加密安全性較高。


圖I是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的圖像編碼方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的之字形掃描方式示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的對測試圖像中人臉進(jìn)行加密的示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的測試圖像分級加密的示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像編碼前后的產(chǎn)生的文件大小變化示意圖；圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的圖像解碼方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像解碼前后的圖像示意圖；圖9是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的圖像解碼裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述實(shí)施例一:圖I示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的圖像編碼方法的實(shí)現(xiàn)流程，詳述如下在步驟SlOl中，將原始圖像分解成多個(gè)最小編碼單元MCU。在步驟S102中，根據(jù)DCT變換及量化算法，獲取每一 MCU的量化DCT系數(shù)。
其中，該MCU (Minimum Coding Unit，是JPEG圖像中的最小編碼單元)為8*8的區(qū)域塊，該量化DCT系數(shù)為64位量化DCT系數(shù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，在原始圖像中預(yù)設(shè)敏感區(qū)域?yàn)橛脩纛A(yù)先指定的需要進(jìn)行加密的區(qū)域。針對任意一幅能夠進(jìn)行DCT(Discrete Cosine Transform,離散余弦變換)變換的圖像，對該圖像進(jìn)行JPEG (Joint Photographic Experts Group,聯(lián)合圖像專家小組)壓縮位圖格式的編碼壓縮成時(shí)，則首先需要將該圖像分解成多個(gè)最小編碼單元MCU，根據(jù)國際靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，該MCU為8*8的像素塊，也即每一 MCU的水平、垂直像素個(gè)數(shù)均為8，比如，一幅 512*512 的圖像包括 8*8 的 MCU 個(gè)數(shù) n 為(512/8) * (512/8) =4096，而當(dāng)一幅 817*768的圖像包括8*8的MCU個(gè)數(shù)為(817/8) * (768/8)，n約為9888，需要說明的是，當(dāng)一幅圖像的水平或者垂直像素個(gè)數(shù)不是8的整數(shù)倍，而需要將該圖像分成多個(gè)8*8的MCU時(shí)，則使用值為0的像素點(diǎn)補(bǔ)齊不足64個(gè)像素點(diǎn)的MCU。進(jìn)一步地，根據(jù)DCT變換，獲取每一 MCU的64位DCT系數(shù)，并對每一塊的DCT系數(shù)進(jìn)行量化處理，最終獲取到每一 MCU的64位量化DCT系數(shù)。 在步驟S 103中，當(dāng)判斷任一 MCU包含敏感區(qū)域時(shí)，將該任一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密，并添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的該量化DCT系數(shù)中，以更新該任一 MCU的量化DCT系數(shù)為標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)。其中，該步驟S103中，將該任一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密具體包括使用預(yù)設(shè)密鑰生成63位的常數(shù)序列L ；根據(jù)該L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將該量化DCT系數(shù)的后63位系數(shù)中該位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理。在具體實(shí)施過程中，在獲取每一 MCU的64位量化DCT系數(shù)之后，需要依次判斷每一 MCU是否屬于預(yù)設(shè)的敏感區(qū)域，當(dāng)某一 MCU屬于敏感區(qū)域或者說落入預(yù)設(shè)敏感區(qū)域范圍內(nèi)時(shí)，則需要對該MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密處理。具體地,首先可以將該64位的量化DCT系數(shù)按照之字形掃描獲取，如圖2所示之字形掃描方式示意圖，以實(shí)現(xiàn)方便、準(zhǔn)確地獲取量化DCT系數(shù)的序列CC= [ccO，ccl,…，cc63]，其中ccO為直流系數(shù)，后63位系數(shù)[ccl，…，cc63]為交流系數(shù)，則使用預(yù)設(shè)密鑰生成一個(gè)63位的常數(shù)序列L，記為L= [11，…，163]，根據(jù)該L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將該交流系數(shù)中對應(yīng)位置處的系數(shù)的符號進(jìn)行取反處理，直流系數(shù)ccO不變，例如，可以設(shè)置當(dāng)11為偶數(shù)時(shí)，ccl數(shù)值不變，當(dāng)11為奇數(shù)時(shí)，將ccl數(shù)值符號取反等。其中，該步驟S103中，添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的該量化DCT系數(shù)中具體包括使用該預(yù)設(shè)密鑰生成第一范圍內(nèi)的起始搜索位置S、第二范圍內(nèi)的整數(shù)X及第三范圍內(nèi)的正整數(shù)k，記加密后的該量化DCT系數(shù)MC為[c0，cl，…，c63]；判斷[cs,…，c63]中是否出現(xiàn)k個(gè)值連續(xù)為0的序列；當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，將第一次出現(xiàn)該k個(gè)值連續(xù)為0的序列中的所有值使用X或者-X代替；當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，將[cs，一，c63]中的系數(shù)順序兩兩分組形成N個(gè)2位的存儲單元，使用該預(yù)設(shè)密鑰生成N位的二進(jìn)制序列，并按照整數(shù)變換方法，將該二進(jìn)制序列中的比特值存入對應(yīng)的一個(gè)存儲單元中。
在具體實(shí)施過程中，使用該預(yù)設(shè)密鑰生成第一范圍內(nèi)的起始搜索位置S、第二范圍內(nèi)的整數(shù)X及第三范圍內(nèi)的正整數(shù)k，記加密后的該量化DCT系數(shù)MC為[CO，Cl,…，C63]。由于DCT變換后的系數(shù)按照從大到小排列，排在靠前位置的系數(shù)較大，一般不會出現(xiàn)值為0情況，且為了減少圖像加密后產(chǎn)生虛景，避免在解密時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤，根據(jù)圖像實(shí)際加密壓縮的經(jīng)驗(yàn)值，可以取s的第一范圍為[10，20]，X的第二范圍為[10，1023]或者[-1023,-10]，k的第三范圍為[2，5]，以s=20, X=55, k=2, [c0, ...，c (s-1)]值保持不變以MC’ =[cs，...，c63] = [2，-l，0，0，0，1，...，0，0]為例，則可以判斷出 MC’ 中存在 2個(gè)值連續(xù)為0的序列，分別為c22=c23=0，則可以根據(jù)可恢復(fù)常數(shù)替換方法添加區(qū)域標(biāo)識，具體地，使用55或者-55對c22、c23進(jìn)行替換，比如可以替換為c22=55，c23=_55等，此時(shí)[cs,…，c63]更新為[2,-1,55,-55,0, I,…，0，0]，最終在添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的該量化DCT系數(shù)中后，更新該任一 MCU的量化DCT系數(shù)為標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)LMC。以MC =[cs,…，c63] = [2，_l，1,3,0, I, - ,4,0]為例，則可以判斷出 MC，中并不存在2個(gè)值連續(xù)為0的序列，則可以使用可恢復(fù)整數(shù)變換方法添加區(qū)域標(biāo)識，具體地，將[cs，…，c63]中的系數(shù)順序兩兩分組形成N個(gè)2位的存儲單元，此時(shí) N=floor( (63-20+1)/2) =22，其中，floor (X)表示取不大于表達(dá)式的最大整數(shù)，此時(shí)，第I個(gè)存儲單元[2，-I]，第2個(gè)存儲單元[1，3]，……，第22個(gè)存儲單元[4，0]，當(dāng)(^到(63的為數(shù)為奇數(shù)時(shí)，舍去c63位，也即不對其添加區(qū)域標(biāo)識，繼續(xù)使用該預(yù)設(shè)密鑰生成22位的二進(jìn)制序列LL=
，并按照整數(shù)變換方法，將該LL中的比特值存入對應(yīng)的一個(gè)存儲單元中。該整數(shù)變換方法為獲取任一存儲單元中兩個(gè)DCT系數(shù)的差的絕對值d以及與該存儲單元對應(yīng)的比特值b，根據(jù)該絕對值d以及比特值b，將該兩個(gè)DCT系數(shù)中的較大系數(shù)進(jìn)行增大處理，較小系數(shù)進(jìn)行變小處理，以將該比特值b存入該存儲單元中。在該可恢復(fù)整數(shù)變換方法中，以第N-I個(gè)存儲單元(ci，c(i+l))為例，對應(yīng)第N-I個(gè)比特值b，將該比特值b存入該存儲單元后，更新該存儲單元為(c’ i，c’(i+1))，若ci < c (i+1)，則d=Ic(i+1)_ciI， C， (i+1)=c(i+1)+ceil(d/2)+b， c’ i=c(i)-ceil(d/2)_b,若ci>c(i+l),則d=Ic(i+1)_ciI , c，(i+1)=c(i+1)-ceil(d/2)-b, cf i=c(i)+ceil(d/2)+b.其中，ceil表示取大于或者等于表達(dá)式的最大整數(shù)。進(jìn)一步地，若MC’ =[cs, ...，c63] = [2，_l，1,3,0, I,…，4，0]，22 位的二進(jìn)制序列LL=
為例，則通過上述處理后，MC” = [4，-3，-1，5，-2，3，…，7，-3]，也即通過加載一位比特值信息，擴(kuò)大了每兩個(gè)系數(shù)之間的差值，實(shí)現(xiàn)了將該二進(jìn)制序列中的比特值存入對應(yīng)的一個(gè)存儲單元中的目的。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過使用可恢復(fù)常數(shù)替換方法，僅對屬于敏感區(qū)域的任意MCU中的極少加密后的量化DCT系數(shù)進(jìn)行處理，保證了在編碼過程中的高壓縮比，而在無法使用該可恢復(fù)常數(shù)替換方法的情況下，使用可恢復(fù)整數(shù)變換方法進(jìn)行處理，由于此時(shí)加密后的量化DCT系數(shù)中缺少連續(xù)的指定個(gè)數(shù)的0值，則使得編碼壓縮后，圖像壓縮前后，壓縮比變化不大。另外，對于不包含敏感區(qū)域的MCU，直接對該MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行編碼壓縮，而不需要利用步驟S103獲取標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)，以更新其量化DCT系數(shù)的操作，直接執(zhí)行步驟S104。在步驟S104中，將該每一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行編碼壓縮，生成加密壓縮后的圖像。為了更直觀地比較加密壓縮前后圖像的質(zhì)量，如圖3 (a)所示為一幅名為testpic的測試圖，該圖像中包含有人臉、臉譜、以及人衣服上的胸章三個(gè)部分，若對該圖像中人臉的區(qū)域進(jìn)行加密處理，可以有效防 止個(gè)人肖像在未經(jīng)許可的情況下被竊取盜用，則使用本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像壓縮加密方法，在保證對敏感區(qū)域加密的同時(shí)不影響其他區(qū)域的圖像質(zhì)量的情況下，加密壓縮后的JPEG圖像如圖3 (b)所示。該圖像編碼方法還包括當(dāng)包含敏感區(qū)域的MCU為多個(gè)時(shí)，使用不同的預(yù)設(shè)密鑰對不同的MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密及添加區(qū)域標(biāo)識處理，以支持不同MCU分別密鑰授權(quán)的功能。在具體實(shí)施過程中，在將預(yù)設(shè)敏感區(qū)域的原始圖像分解成多個(gè)8*8的MCU，根據(jù)DCT變換及量化算法，獲取每一 MCU的64位量化DCT系數(shù)之后，當(dāng)判斷有多個(gè)MCU屬于敏感區(qū)域，則可以使用相同或者不同的預(yù)設(shè)密鑰對該多個(gè)MCU進(jìn)行加密、添加標(biāo)識等處理，若對圖像中不同的敏感區(qū)域使用不同的密鑰進(jìn)行分別加密，然后將不同的密鑰分給不同的用戶使用，則能夠達(dá)到對不同的區(qū)域進(jìn)行不同的密鑰加密授權(quán)、圖像分級管理的目的。如圖4所示為對圖4 Ca)中原始圖像中人臉、胸章以及臉譜區(qū)域分別對應(yīng)的三個(gè)敏感區(qū)域按照不同的密鑰進(jìn)行加密，加密后的圖像如圖4 (b)所示。作為本發(fā)明一實(shí)例，以圖3 Ca)中的817*768的testpic圖像作為第一幅測試圖像，預(yù)設(shè)的512*512的Iena圖像為第二幅測試圖像，該testpic圖像包括9988個(gè)MCU，該Iena圖像包括4096個(gè)MCU為例，在固定JPEG圖像質(zhì)量為80%的情況下，針對對不同比例數(shù)量的MCU進(jìn)行加密后，產(chǎn)生的加密壓縮后的文件大小比例變化如圖5所示，其中，圖中方塊曲線表示針對測試圖片testpic的處理數(shù)據(jù)，圓形曲線表示針對測試圖片Iena的處理數(shù)據(jù)，從該圖中可以看出，隨著加密MCU所占整幅圖像的大小比例的增加，生成的加密壓縮JPEG圖像產(chǎn)生的額外文件大小的比例也增加，然而在對一幅圖像中的30%的MCU加密的情況下，使用本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像編碼方法，僅僅產(chǎn)生約20%的額外的文件大小，相對于現(xiàn)有的圖像加密壓縮技術(shù)能夠保持極高的壓縮比。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過上述方法能夠?qū)︶槍λ邪舾袇^(qū)域的MCU本身進(jìn)行加密，加密過程中能夠使得非敏感區(qū)域不受影響，保持非敏感區(qū)域原始圖像的質(zhì)量，加密后的圖像能夠保持高壓縮比；由于沒有對文件格式做出任何改變，則加密過的圖像可以在任意通用的JPEG圖像瀏覽器中被查看；由于加密位置信息等被隱藏在加密后的MCU的DCT系數(shù)中，預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識信息也是預(yù)設(shè)密鑰生成，故需要該密鑰來定位該圖像中的加密位置信息，使得無授權(quán)用戶無法通過文件或者流獲得加密區(qū)域的位置信息，也無法獲取原始圖像數(shù)據(jù)，加密安全性得到提高，用戶的體驗(yàn)效果也得到極大提升。實(shí)施例二 :圖6示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該圖像編碼裝置可以應(yīng)用到所有以DCT為基礎(chǔ)的圖像壓縮或者視頻壓縮格式中，也可以用于具有圖像加密、壓縮處理功能等的圖像編輯器中，可以是運(yùn)行于這些圖像編輯器內(nèi)的軟件單元，也可以作為獨(dú)立的掛件集成到這些圖像編輯器中，該圖像編碼裝置包括MCU分解單元61、變換及量化單元62、加密及標(biāo)識單元63以及編碼單元64，其中MCU分解單元61，用于將預(yù)設(shè)敏感區(qū)域的原始圖像分解成多最小編碼單元MCU。變換及量化單元62，用于根據(jù)DCT變換及量化算法，獲取每一 MCU的量化DCT系數(shù)。其中，該MCU為8*8的區(qū)域塊，該量化DCT系數(shù)為64位量化DCT系數(shù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過MCU分解單元61能夠?qū)⑷我庖环軌蜻M(jìn)行DCT變換的圖像進(jìn)行分解，形成多個(gè)最小編碼單元MCU，由于該圖像中預(yù)先設(shè)置或者指定了敏感區(qū)域，則分解后，該敏感區(qū)域可以被分解在一個(gè)或者多個(gè)MCU中，根據(jù)DCT變換，能夠獲取每一 MCU的64位DCT系數(shù)，根據(jù)現(xiàn)有的量化算法等，可以對該每一塊的DCT系數(shù)進(jìn)行量化處理，最終獲取到每一 MCU的64位量化DCT系數(shù)。加密及標(biāo)識單元63，用于當(dāng)判斷任一 MCU包含敏感區(qū)域時(shí)，將該任一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密，并添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的該量化DCT系數(shù)中，以更新該任一 MCU的量化DCT系數(shù)為標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)。其中，該加密及標(biāo)識單元63具體包括以下單元常數(shù)序列生成單元631，用于使用預(yù)設(shè)密鑰生成63位的常數(shù)序列L ；加密子單元632，用于根據(jù)該L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將該量化DCT系數(shù)的后63位系數(shù)中該位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理；參數(shù)生成單元633，用于使用該預(yù)設(shè)密鑰生成第一范圍內(nèi)的起始搜索位置S、第二范圍內(nèi)的整數(shù)X及第三范圍內(nèi)的正整數(shù)k，記加密后的該量化DCT系數(shù)MC為[CO，Cl,…，c63]；判斷單元634，用于判斷[cs，…，c63]中是否出現(xiàn)k個(gè)值連續(xù)為0的序列；第一標(biāo)識添加子單元635，用于當(dāng)該判斷單元634輸出結(jié)果為是時(shí)，將第一次出現(xiàn)該k個(gè)值連續(xù)為0的序列中的所有值使用X或者-X代替；以及第二標(biāo)識添加子單元636，用于當(dāng)該判斷單元634輸出結(jié)果為否時(shí)，將[cs，…，c63]中的系數(shù)順序兩兩分組形成N個(gè)2位的存儲單元，使用該預(yù)設(shè)密鑰生成N位的二進(jìn)制序列，并按照整數(shù)變換方法，將該二進(jìn)制序列中的比特值存入對應(yīng)的一個(gè)存儲單元中。在本發(fā)明實(shí)施例中，在獲取每一 MCU的64位量化DCT系數(shù)之后，需要依次判斷每一 MCU是否屬于預(yù)設(shè)的敏感區(qū)域，當(dāng)某一 MCU屬于敏感區(qū)域或者說落入預(yù)設(shè)敏感區(qū)域范圍內(nèi)時(shí)，則需要對該MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密處理。通過常數(shù)序列生成單元631使用預(yù)設(shè)密鑰生成63位的常數(shù)序列L，該加密子單元632根據(jù)該L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將該量化DCT系數(shù)的后交流系數(shù)中對應(yīng)位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理，直流系數(shù)不做加密處理，保持不變。在本發(fā)明實(shí)施例中，利用參數(shù)生成單元633可以獲取s的第一范圍為[10，20]，X的第二范圍為[10，1023]或者[-1023，-10]，k 的第三范圍為[2，5]，以 s=20，X=55，k=2,[cO，…，c(s-l)]值保持不變，當(dāng)該判斷單元634判斷該[cs，…，c63]中出現(xiàn)k個(gè)值連續(xù)為0的序列時(shí)，則觸發(fā)第一標(biāo)識添加子單元635根據(jù)可恢復(fù)常數(shù)替換方法添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識，否則觸發(fā)第二標(biāo)識添加子單元636使用可恢復(fù)整數(shù)變換方法添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至該加密后的量化DCT系數(shù)中，以獲取包含敏感區(qū)域的MCU對應(yīng)的更新后的量化DCT系數(shù)。另外，當(dāng)、判斷某一 MCU不包含敏感區(qū)域時(shí)，則可以在獲取該區(qū)域卡的量化DCT系數(shù)后，直接觸發(fā)編碼單元64，執(zhí)行量化DCT系數(shù)的編碼壓縮操作。編碼單元64，用于將該每一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行編碼壓縮，生成加密壓縮后的圖像。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過在圖像編碼過程中，利用加密及標(biāo)識單元在JPEG編碼的量化和編碼過程之間加入對包含敏感區(qū)域的MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密和添加區(qū)域標(biāo)識，可以實(shí)現(xiàn)對圖像中任意區(qū)域或者整個(gè)圖像進(jìn)行加密處理，加密過后的圖像仍保持很高的壓縮比，圖像中非敏感區(qū)域不受影響，沒有授權(quán)的用戶既無法獲得加密區(qū)域的位置信息，也不能恢復(fù)原始圖片的目的。該圖像編碼裝置還包括分級加密及標(biāo)識單元，用于當(dāng)包含敏感區(qū)域的MCU為多個(gè)時(shí)，使用不同的預(yù)設(shè)密鑰對不同的MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密及添加區(qū)域標(biāo)識處理，以支持不同MCU分別密鑰 授權(quán)的功能。在本發(fā)明實(shí)施例中，還可以對不同分塊區(qū)域或者敏感區(qū)域使用不同的密鑰進(jìn)行加密，通過對不同的用戶分發(fā)不同的密鑰，達(dá)到圖像分級管理的目的。由于不同的密鑰可以產(chǎn)生不同的區(qū)域標(biāo)識，所以在解密恢復(fù)的過程中，一個(gè)密鑰僅僅能夠恢復(fù)它所對應(yīng)的加密區(qū)域，實(shí)現(xiàn)圖像的分級管理，從而安全、準(zhǔn)確地對圖像敏感區(qū)域進(jìn)行加密。實(shí)施例三:圖7示出了本發(fā)明第三實(shí)施例提供的圖像解碼方法的實(shí)現(xiàn)流程，詳述如下在步驟S701中，解碼加密壓縮后的圖像，獲取每一最小編碼單元MCU的DCT系數(shù)。在具體實(shí)施過程中，對于任意一幅使用本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像編碼方法處理后的加密壓縮后的JPEG圖像，在需要獲取該加密壓縮后的JPEG圖像對應(yīng)的原始圖像時(shí)，首先同樣需要先解碼加密壓縮后的JPEG圖像，獲取每一最小編碼單元MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)。在步驟S702中，當(dāng)判斷任一MCU含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識時(shí)，去除該任一MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)中的該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識，并解密該MCU的去除該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)，以更新該任一 MCU的DCT系數(shù)為去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)。其中，該MCU為8*8的區(qū)域塊，該DCT系數(shù)為64位DCT系數(shù)，且該步驟S702中，去除該任一 MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)中的該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的步驟具體包括根據(jù)預(yù)設(shè)密鑰獲取第一范圍內(nèi)的起始搜索位置s及第二范圍內(nèi)的整數(shù)X，記該DCT系數(shù) LMC 為[lmcO, Imcl,…，lmc63]；判斷[lmcs,…，lmc63]中是否出現(xiàn)關(guān)于X或者-X的至少2位的序列；當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，將該序列中的X或者-X使用0代替；當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，將[lmcs, - , lmc63]中的系數(shù)順序兩兩分組形成N個(gè)2位的存儲單元，獲取該預(yù)設(shè)密鑰生成N位的二進(jìn)制序列，并按照反整數(shù)變換方法，將每一存儲單元中對應(yīng)的該二進(jìn)制序列中的比特值去除。在具體實(shí)施過程中，加密圖像的解密過程首先需要定位哪些MCU被加密過，然后去掉該MCU中別嵌入的預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識，具體地，根據(jù)預(yù)設(shè)密鑰獲取第一范圍內(nèi)的起始搜索位置s及第二范圍內(nèi)的整數(shù)X，該預(yù)設(shè)密鑰等參數(shù)與本發(fā)明實(shí)施例一中所述的預(yù)設(shè)密鑰相同，同理，該處s、X值也與本發(fā)明實(shí)施例一中所述的s、X值相同，當(dāng)判斷任一 MCU含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識時(shí)，記該任一 MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)LMC為[lmcO, Imcl,…，lmc63]，判斷[lmcs, ...，lmc63]中是否出現(xiàn)關(guān)于X或者-X的至少2位的序列，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，說明該MCU對應(yīng)的相關(guān)DCT系數(shù)是通過可恢復(fù)常數(shù)替換方法進(jìn)行的加密處理，則將該序列中的X或者-X使用0代替，以去除區(qū)域標(biāo)識。而當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，則將[lmcs，…，lmc63]中的系數(shù)順序兩兩分組形成N個(gè)2位的存儲單元，N=floor( (63-20+1)/2) =22,其中，floor (x)表示取不大于表達(dá)式的最大整數(shù)，同時(shí)獲取該預(yù)設(shè)密鑰生成N位的二進(jìn)制序列LL，并按照反整數(shù)變換方法，將每一存儲單元中對應(yīng)的該二進(jìn)制序列中的比特值去除。該反整數(shù)變換方法的原理為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一中所述整數(shù)變換方法獲取，假設(shè)經(jīng)過加密及添加區(qū)域標(biāo)識處理后的某一存儲單元的兩個(gè)系數(shù)為(c’ i，c’(i+1))，處理前的該存儲單元對應(yīng)的兩個(gè)系數(shù)分別為(ci，c (i+1))，則存在如下關(guān)系c(i+1)+c(i)=c，(i+1)+C，i，d，=c，(i+l)_c，i=d+2*ceil(d/2)+2*b,則得出d=(d’ -LSB(d’))/2_b，其中LSB表示二進(jìn)制中最低值的比特值，且當(dāng)d’為偶數(shù)時(shí)，該b值為0，當(dāng)當(dāng)d’為奇數(shù)時(shí)，該b值為1，因而，在已知d’的情況下，可以唯一地確定b、d值，則根據(jù)該以下關(guān)系可以得知原始系數(shù)或稱處理前的該存儲單元對應(yīng)的兩個(gè)系數(shù)若ci Sc (i+1),則d=Ic(i+1)—ciI, C， (i+1)=c(i+1)+ceil(d/2)+b, c’ i=c(i)—ceil(d/2)_b,若ci>c(i+l),則d=Ic(i+1) -ciI， c， (i+1)=c(i+1)-ceil(d/2)-b, cf i=c(i)+ceil(d/2)+b.其中，該步驟S702中，解密該MCU的去除該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)的步驟具體包括獲取該預(yù)設(shè)密鑰生成的63位的常數(shù)序列L ；根據(jù)該L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將該去除該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)的后63位系數(shù)中對應(yīng)位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理。在具體實(shí)施過程中，由于DCT系數(shù)的符合為正或者負(fù)，則根據(jù)負(fù)負(fù)得正的原理，根據(jù)該L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將去除該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)的后63位系數(shù)中對應(yīng)位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理，則可以獲取去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)，從而更新該任一含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的MCU的DCT系數(shù)為去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)，進(jìn)而可以獲取任一包含敏感區(qū)域的MCU對應(yīng)的去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)。在步驟S703中，將該每一 MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行反量化、IDCT處理，生成解密解壓縮后的圖像。在獲取任一包含敏感區(qū)域的MCU對應(yīng)的去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)，以及不包含敏感區(qū)域的MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)后，對該每一 MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行反量化、IDCT (InverseDiscrete Cosine Transform,離散余弦反變換)處理操作,貝U可以獲取原始圖像或稱解密解壓縮之后的圖像。另外，該圖像解碼方法還包括當(dāng)含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的MCU為多個(gè)時(shí)，使用不同的預(yù)設(shè)密鑰對不同的MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行去除區(qū)域標(biāo)識及解密處理。具體地，當(dāng)對圖像的不同區(qū)域使用不同的密鑰進(jìn)行加密及添加預(yù)設(shè)標(biāo)識之后，此時(shí)含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的MCU的個(gè)數(shù)為多個(gè)，則在解密解壓縮過程中，需要使用不同的預(yù)設(shè)密鑰對相應(yīng)使用該密鑰加密的MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行去除區(qū)域標(biāo)識及解密處理，以支持不同MCU分別密鑰授權(quán)的功能，使得擁有其中一個(gè)密鑰僅僅能夠恢復(fù)其所對應(yīng)的加密區(qū)域的原始內(nèi)容，必須擁有全部區(qū)域的密鑰才可獲得完整的原始圖像，實(shí)現(xiàn)了圖像加密區(qū)域的分級管理。在對圖像4 (a)進(jìn)行分級加密后的圖像如圖4 (b)所示，如果用戶擁有對人臉進(jìn)行加密的密鑰，則利用本發(fā)明實(shí)施例的圖像解壓縮及解密方法，僅對該圖像4 (b)中的人臉進(jìn)行解密恢復(fù)后的圖像如圖8 (a)所示；基于圖4 (b)，如果用戶擁有對臉譜和胸章進(jìn)行加密的密鑰，對該臉譜和胸章進(jìn)行解密恢復(fù)后的圖像如圖8 (b)所示；若用戶同時(shí)擁有圖4 (b)中所有加密區(qū)域的密鑰，則解密恢復(fù)后的圖像如圖4 (a)。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過判斷任一 MCU含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識時(shí)，說明該任一 MCU為敏感MCU，去除該MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)中的預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識，并解密該任一 MCU的去除該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)，以更新該任一 MCU的DCT系數(shù)為去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)，當(dāng)判斷 任一 MCU不含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識時(shí)，則直接獲取該MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)，從而在獲取每一 MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行反量化、IDCT處理，生成解碼后的圖像，實(shí)現(xiàn)了非敏感區(qū)域圖像質(zhì)量不受影響，只有授權(quán)用戶才可以準(zhǔn)確獲知加密區(qū)域的位置信息、恢復(fù)原始圖像等，提高了敏感區(qū)域加密的安全性，提高了 JPEG圖像的解密、解壓縮操作準(zhǔn)確度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。實(shí)施例四圖9示出了本發(fā)明第四實(shí)施例提供的圖像解碼裝置的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該圖像解碼裝置可以應(yīng)用到所有以DCT為基礎(chǔ)的圖像解壓縮或者視頻解壓縮格式中，也可以用于具有圖像解密、解壓縮處理功能等的圖像編輯器中，可以是運(yùn)行于這些圖像編輯器內(nèi)的軟件單元，也可以作為獨(dú)立的掛件集成到這些圖像編輯器中，該圖像解碼裝置包括解碼單元91、標(biāo)識去除及解密單元92以及反量化及逆變換單元93,其中解碼單元91，用于解碼加密壓縮后的JPEG圖像，獲取每一最小編碼單元MCU的DCT系數(shù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，對于任意一幅使用本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像編碼方法處理后的加密壓縮后的JPEG圖像，在需要獲取該加密壓縮后的JPEG圖像對應(yīng)的原始圖像時(shí)，首先同樣需要先解碼加密壓縮后的JPEG圖像，獲取每一最小編碼單元MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)。標(biāo)識去除及解密單元92，用于當(dāng)判斷任一 MCU含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識時(shí)，去除該任一MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)中的該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識，并解密該MCU的去除該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)，以更新該任一 MCU的DCT系數(shù)為去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)。其中，該MCU為8*8的區(qū)域塊，該DCT系數(shù)為64位DCT系數(shù)，該標(biāo)識去除及解密單元92具體包括參數(shù)生成單元921，用于根據(jù)預(yù)設(shè)密鑰獲取第一范圍內(nèi)的起始搜索位置s及第二范圍內(nèi)的整數(shù)X，記該DCT系數(shù)LMC為[lmcO, Imcl, ...，lmc63]；
判斷單元922，用于判斷[lmcs,…，lmc63]中是否出現(xiàn)關(guān)于X或者-X的至少2位的序列；第一標(biāo)識去除單元923，用于當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，將該序列中的X或者-X使用0代替；第二標(biāo)識去除單元924，用于當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，將[lmcs，…，lmc63]中的系數(shù)順序兩兩分組形成N個(gè)2位的存儲單元，獲取該預(yù)設(shè)密鑰生成N位的二進(jìn)制序列，并按照反整數(shù)變換方法，將每一存儲單元中對應(yīng)的該二進(jìn)制序列中的比特值去除；常數(shù)序列生成單元925，用于獲取該預(yù)設(shè)密鑰生成的63位的常數(shù)序列L ;以及解密單元926，用于根據(jù)該L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將該去除該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)的后63位系數(shù)中對應(yīng)位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理。在本發(fā)明實(shí)施例中，利用該參數(shù)生成單元921根據(jù)預(yù)設(shè)密鑰獲取第一范圍內(nèi)的起 始搜索位置s及第二范圍內(nèi)的整數(shù)X，該預(yù)設(shè)密鑰等參數(shù)與本發(fā)明實(shí)施例一中所述的預(yù)設(shè)密鑰相同，同理，該處s、X值也與本發(fā)明實(shí)施例一中所述的s、X值相同，利用判斷單元922判斷[lmcs，…，lmc63]中是否出現(xiàn)關(guān)于X或者-X的至少2位的序列，是則通過第一標(biāo)識去除單元923將該序列中的X或者-X使用0代替，否則通過第二標(biāo)識去除單元924將每一存儲單元中對應(yīng)的該二進(jìn)制序列中的比特值去除，最終實(shí)現(xiàn)了去除該任一 MCU或稱區(qū)域塊對應(yīng)的DCT系數(shù)中的該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識。接著繼續(xù)結(jié)合常數(shù)序列生成單元925及解密單元926，根據(jù)常數(shù)序列L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將去除該預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)的后63位系數(shù)中對應(yīng)位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理，獲取去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)，從而更新該任一含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的MCU的DCT系數(shù)為去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)，達(dá)到了準(zhǔn)確地對任一包含敏感區(qū)域的MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行去標(biāo)識、解密的目的。反量化及逆變換單元93,用于將該每一 MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行反量化、IDCT處理,生成解密解壓縮后的圖像。另外，該圖像解碼裝置還包括分級去標(biāo)識及解密單元，用于當(dāng)含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的MCU為多個(gè)時(shí)，使用不同的預(yù)設(shè)密鑰對不同的MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行去除區(qū)域標(biāo)識及解密處理。在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)對圖像的不同區(qū)域使用不同的密鑰進(jìn)行加密及添加預(yù)設(shè)標(biāo)識之后，此時(shí)含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的MCU的個(gè)數(shù)為多個(gè)，則在解密解壓縮過程中，需要分級去標(biāo)識及解密單元使用不同的預(yù)設(shè)密鑰對相應(yīng)使用該密鑰加密的MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行去除區(qū)域標(biāo)識及解密處理，以支持不同MCU分別密鑰授權(quán)的功能。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過包括解碼單元91、標(biāo)識去除及解密單元92以及反量化及逆變換單元93的圖像解碼裝置，使得在對解碼加密壓縮后的JPEG圖像進(jìn)行解密解壓縮時(shí)，相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有對加密區(qū)域的解密更準(zhǔn)確、解密后的圖像的質(zhì)量更高等的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像編碼方法，通過對包含敏感區(qū)域的任一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密，并添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的該量化DCT系數(shù)中，以更新該任一 MCU的量化DCT系數(shù)為標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)，進(jìn)而將該每一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行編碼壓縮，獲取加密壓縮后的JPEG圖像，解決了由于利用現(xiàn)有技術(shù)對圖像編碼后，存在非敏感區(qū)域的圖像質(zhì)量受到影響，加密后的圖像壓縮比發(fā)生較大變化，加密安全性不高的問題，使得在保持較高的壓縮比及非敏感區(qū)域質(zhì)量的前提下，可以對圖像中任意區(qū)域或者整個(gè)圖像進(jìn)行加密處理，且加密過后的圖像可以在任意通用的JPEG圖像瀏覽器中觀看，沒有授權(quán)用戶無法恢復(fù)或者查看敏感區(qū)域的原始圖像，具有較高的加密安全性及用戶體驗(yàn)效果。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像編碼方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 將原始圖像分解成多個(gè)最小編碼單元MCU ； 根據(jù)DCT變換及量化算法，獲取每一 MCU的量化DCT系數(shù)； 當(dāng)判斷任一 MCU包含敏感區(qū)域時(shí)，將所述任一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密，并添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的所述量化DCT系數(shù)中，以更新所述任一 MCU的量化DCT系數(shù)為標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)； 將所述每一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行編碼壓縮，生成加密壓縮后的圖像。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述MCU為8*8的區(qū)域塊，所述量化DCT系數(shù)為64位量化DCT系數(shù)，所述將所述任一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密具體包括 使用預(yù)設(shè)密鑰生成63位的常數(shù)序列L ； 根據(jù)所述L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將所述量化DCT系數(shù)的后63位系數(shù)中所述位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的所述量化DCT系數(shù)中具體包括 使用所述預(yù)設(shè)密鑰生成第一范圍內(nèi)的起始搜索位置S、第二范圍內(nèi)的整數(shù)X及第三范圍內(nèi)的正整數(shù)k，記加密后的所述量化DCT系數(shù)MC為[cO，cl，…，c63]； 判斷[cs, c63]中是否出現(xiàn)k個(gè)值連續(xù)為O的序列； 當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，將第一次出現(xiàn)所述k個(gè)值連續(xù)為O的序列中的所有值使用X或者-X代替； 當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，將[cs，…，c63]中的系數(shù)順序兩兩分組形成N個(gè)2位的存儲單元，使用所述預(yù)設(shè)密鑰生成N位的二進(jìn)制序列，并按照整數(shù)變換方法，將所述二進(jìn)制序列中的 比特值存入對應(yīng)的一個(gè)存儲單元中。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 當(dāng)包含敏感區(qū)域的MCU為多個(gè)時(shí)，使用不同的預(yù)設(shè)密鑰對不同的MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密及添加區(qū)域標(biāo)識處理。
5.一種圖像編碼裝置，其特征在于，所述裝置包括 MCU分解單元，用于將原始圖像分解成多個(gè)最小編碼單元MCU ； 變換及量化單元，用于根據(jù)DCT變換及量化算法，獲取每一 MCU的量化DCT系數(shù)； 加密及標(biāo)識單元，用于當(dāng)判斷任一 MCU包含敏感區(qū)域時(shí)，將所述任一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密，并添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的所述量化DCT系數(shù)中，以更新所述任一 MCU的量化DCT系數(shù)為標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)；以及 編碼單元，用于將所述每一 MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行編碼壓縮，生成加密壓縮后的圖像。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述MCU為8*8的區(qū)域塊，所述量化DCT系數(shù)為64位量化DCT系數(shù),所述加密及標(biāo)識單元具體包括 常數(shù)序列生成單元，用于使用預(yù)設(shè)密鑰生成63位的常數(shù)序列L ； 加密子單元，用于根據(jù)所述L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將所述量化DCT系數(shù)的后63位系數(shù)中所述位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理； 參數(shù)生成單元，用于使用所述預(yù)設(shè)密鑰生成第一范圍內(nèi)的起始搜索位置S、第二范圍內(nèi)的整數(shù)X及第三范圍內(nèi)的正整數(shù)k，記加密后的所述量化DCT系數(shù)MC為[cO，cl，…，C63]； 判斷單元，用于判斷[cs，…，c63]中是否出現(xiàn)k個(gè)值連續(xù)為O的序列； 第一標(biāo)識添加子單元，用于當(dāng)所述判斷單元輸出結(jié)果為是時(shí)，將第一次出現(xiàn)所述k個(gè)值連續(xù)為O的序列中的所有值使用X或者-X代替；以及 第二標(biāo)識添加子單元，用于當(dāng)所述判斷單元輸出結(jié)果為否時(shí)，將[cs，…，c63]中的系數(shù)順序兩兩分組形成N個(gè)2位的存儲單元，使用所述預(yù)設(shè)密鑰生成N位的二進(jìn)制序列，并按照整數(shù)變換方法，將所述二進(jìn)制序列中的比特值存入對應(yīng)的一個(gè)存儲單元中。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 分級加密及標(biāo)識單元，用于當(dāng)包含敏感區(qū)域的MCU為多個(gè)時(shí)，使用不同的預(yù)設(shè)密鑰對不同的MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密及添加區(qū)域標(biāo)識處理。
8.一種基于權(quán)利要求I所述圖像編碼方法的圖像解碼方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 解碼加密壓縮后的圖像，獲取每一最小編碼單元MCU的DCT系數(shù)； 當(dāng)判斷任一 MCU含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識時(shí)，去除所述任一 MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)中的所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識，并解密所述MCU的去除所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)，以更新所述任一 MCU的DCT系數(shù)為去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)； 將所述每一 MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行反量化、IDCT處理，生成解密解壓縮后的圖像。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述MCU為8*8的區(qū)域塊，所述DCT系數(shù)為64位DCT系數(shù)，所述去除所述任一 MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)中的所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的步驟具體包括 根據(jù)預(yù)設(shè)密鑰獲取第一范圍內(nèi)的起始搜索位置s及第二范圍內(nèi)的整數(shù)X，記所述DCT系數(shù) LMC 為[lmcO, Imcl,…，lmc63]； 判斷[lmcs,…，lmc63]中是否出現(xiàn)關(guān)于X或者-X的至少2位的序列； 當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，將所述序列中的X或者-X使用0代替； 當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，將[lmcs，…，lmc63]中的系數(shù)順序兩兩分組形成N個(gè)2位的存儲單元，獲取所述預(yù)設(shè)密鑰生成N位的二進(jìn)制序列，并按照反整數(shù)變換方法，將每一存儲單元中對應(yīng)的所述二進(jìn)制序列中的比特值去除。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述解密所述MCU的去除所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)的步驟具體包括 獲取所述預(yù)設(shè)密鑰生成的63位的常數(shù)序列L ； 根據(jù)所述L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將去除所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)的后63位系數(shù)中對應(yīng)位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 當(dāng)含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的MCU為多個(gè)時(shí)，使用不同的預(yù)設(shè)密鑰對不同的MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行去除區(qū)域標(biāo)識及解密處理。
12.—種圖像解碼裝置，其特征在于，所述裝置包括解碼單元，用于解碼加密壓縮后的圖像，獲取每一最小編碼單元MCU的DCT系數(shù)；標(biāo)識去除及解密單元，用于當(dāng)判斷任一 MCU含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識時(shí)，去除所述任一 MCU對應(yīng)的DCT系數(shù)中的所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識，并解密所述MCU的去除所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)，以更新所述任一 MCU的DCT系數(shù)為去標(biāo)識解密后的DCT系數(shù)；以及 反量化及逆變換單元，用于將所述每一 MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行反量化、IDCT處理,獲取解密解壓縮后的圖像。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述MCU為8*8的區(qū)域塊，所述DCT系數(shù)為64位DCT系數(shù),所述標(biāo)識去除及解密單元具體包括 參數(shù)生成單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)密鑰獲取第一范圍內(nèi)的起始搜索位置s及第二范圍內(nèi)的整數(shù) X，記所述 DCT 系數(shù) LMC 為[lmcO, Imcl, ...，lmc63]； 判斷單元，用于判斷[lmcs,…，lmc63]中是否出現(xiàn)關(guān)于X或者-X的至少2位的序列；第一標(biāo)識去除單元，用于當(dāng)所述判斷單元輸出結(jié)果為是時(shí)，將所述序列中的X或者-X使用0代替； 第二標(biāo)識去除單元，用于當(dāng)所述判斷單元輸出結(jié)果為否時(shí)，將[lmcs，…，lmc63]中的系數(shù)順序兩兩分組形成N個(gè)2位的存儲單元，獲取所述預(yù)設(shè)密鑰生成N位的二進(jìn)制序列，并按照反整數(shù)變換方法，將每一存儲單元中對應(yīng)的所述二進(jìn)制序列中的比特值去除； 常數(shù)序列生成單元，用于獲取所述預(yù)設(shè)密鑰生成的63位的常數(shù)序列L ;以及解密單元，用于根據(jù)所述L中數(shù)值為奇數(shù)或者偶數(shù)的位置，將去除所述預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識后的DCT系數(shù)的后63位系數(shù)中對應(yīng)位置處的系數(shù)進(jìn)行符號取反處理。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 分級去標(biāo)識及解密單元，用于當(dāng)含有預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識的MCU為多個(gè)時(shí)，使用不同的預(yù)設(shè)密鑰對不同的MCU的DCT系數(shù)進(jìn)行去除區(qū)域標(biāo)識及解密處理。
全文摘要
本發(fā)明適用于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種圖像編碼方法、圖像解碼方法及裝置，所述方法包括下述步驟將原始圖像分解成多個(gè)最小編碼單元MCU；根據(jù)DCT變換及量化算法，獲取每一MCU的量化DCT系數(shù)；當(dāng)判斷任一MCU包含敏感區(qū)域時(shí)，將該MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密，添加預(yù)設(shè)區(qū)域標(biāo)識至加密后的該量化DCT系數(shù)中，以更新該任一MCU的量化DCT系數(shù)為標(biāo)識加密后的量化DCT系數(shù)；將該每一MCU的量化DCT系數(shù)進(jìn)行編碼壓縮，生成加密壓縮后的圖像。本發(fā)明僅對包含敏感區(qū)域的MCU量化DCT系數(shù)進(jìn)行加密及添加區(qū)域標(biāo)識，使得非敏感區(qū)域的圖像質(zhì)量不會受到影響，加密后的圖像能夠保持較高的壓縮比，加密安全性也得到提高。
文檔編號H04N21/44GK102724552SQ20121017257
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
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