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一种图像加密及解密方法、计算机及可读存储介质

文献发布时间:2023-06-19 11:32:36


一种图像加密及解密方法、计算机及可读存储介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域,尤其涉及一种图像加密及解密方法、计算机及可读存储介质。

背景技术

为了保护图像中所包含的数据,或者保护图像的版权等,一般会在该图像中添加水印等,实现对图像的加密,使得该图像可以基于水印等表示版权等信息。也就是说,图像的加密及解密的使用范围越来越广。目前,一般是将文字转换为图片或使用较小的水印图,将得到的图片或水印图添加到原始图像中,即,基于得到的图片或水印图的像素点与原始图像中的像素点进行叠加处理,以将得到的图片或水印图覆盖到原始图像中,实现对原始图像的加密,这一加密方式需要逐行逐点扫描,图片越大加密越慢,使得图像加密效率较低。而且在对通过该方式加密得到的图像进行解密时,需要保留原始图像及水印图等才能还原出原图,导致图像解密过程较为复杂,解密效率较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种图像加密及解密方法、计算机及可读存储介质,可以提高图像加密的隐蔽性及图像加密及解密的效率。

本申请实施例一方面提供了一种图像加密方法,该方法包括:

获取初始图像,对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据;N为正整数;

对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像,将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像;

将通道加密频谱图像与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像;原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。

其中,获取初始图像,包括:

获取待加密图像及明文水印数据;

对待加密图像进行图像加载,得到待加密图像的原始图像信息;

获取明文水印数据的第一水印尺寸信息,获取加密位置信息,基于加密位置信息及第一水印尺寸信息,在原始图像信息中绘制水印边框;

将明文水印数据写入原始图像信息的水印边框中,生成包含明文水印的初始图像;明文水印为明文水印数据对应的水印。

其中,对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像,包括:

对第一目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第一补全通道图像数据;

对第一补全通道图像数据进行数据格式转换,生成第一浮点通道图像数据;

对第一浮点通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像。

其中,对第一目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第一补全通道图像数据,包括:

基于第一目标通道图像数据的第一通道图像尺寸,确定第一图像延展尺寸,基于第一图像延展尺寸创建第一插值图像数据;

将第一插值图像数据与第一目标通道图像数据进行合并处理,生成第一补全通道图像数据。

其中,将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像,包括:

获取隐藏水印格式,基于隐藏水印格式对隐藏水印数据进行数据格式转换,得到目标隐藏水印数据;

获取目标隐藏水印数据的第二水印尺寸信息,基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像。

其中,基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像,包括:

基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成初始象限图像数据;

将初始象限图像数据进行对称变换,生成变换象限图像数据;

基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入变换象限图像数据,生成通道加密频谱图像。

其中,将通道加密频谱图像与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像,包括:

对通道加密频谱图像进行逆傅里叶变换处理,生成第二浮点通道图像数据;

将第二浮点通道图像数据与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像。

其中,将第二浮点通道图像数据与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像,包括:

获取第二浮点通道图像数据的通道加密尺寸,基于通道加密尺寸对原始通道图像进行插值处理及图像信息延展,生成变换通道图像数据;

将第二浮点通道图像数据与变换通道图像数据进行合并处理,生成目标加密图像。

本申请实施例一方面提供了一种图像解密方法,该方法包括:

获取待解密图像,对待解密图像进行通道划分,得到N个第二通道图像数据,从N个第二通道图像数据中获取第二目标通道图像数据;N为正整数;第二目标通道图像数据是在第一目标通道图像数据中写入隐藏水印数据后得到的,第一目标通道图像数据是对初始图像进行通道划分得到的,待解密图像为对初始图像进行图像加密后生成的;

对第二目标通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像;

对第二通道频谱图像进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像;隐藏水印图像包括隐藏水印数据。

其中,对第二目标通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像,包括:

对第二目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第二补全通道图像数据;

对第二补全通道图像数据进行数据格式转换,生成第三浮点通道图像数据;

对第三浮点通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像。

其中,对第二目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第二补全通道图像数据,包括:

基于第二目标通道图像数据的第二通道图像尺寸,确定第二图像延展尺寸,基于第二图像延展尺寸创建第二插值图像数据;

将第二插值图像数据与第二目标通道图像数据进行合并处理,生成第二补全通道图像数据。

其中,对第二通道频谱图像进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像,包括:

对第二通道频谱图像进行数据拆分,得到实部图像数据及虚部图像数据;

对实部图像数据及虚部图像数据进行梯度转换,生成梯度图像数据;

对梯度图像数据进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像。

其中,对梯度图像数据进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像,包括:

对梯度图像数据进行数值尺度变换,生成尺度图像数据;

对尺度图像数据中的空图像数据进行裁剪,得到裁剪图像数据;

获取加密象限信息,基于加密象限信息对裁剪图像数据进行象限转换,生成水印象限图像数据;

对水印象限图像数据进行归一化处理,生成隐藏水印图像。

本申请实施例一方面提供了一种图像加密装置,该装置包括:

图像获取模块,用于获取初始图像;

第一通道划分模块,用于对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据;N为正整数;

第一频谱转换模块,用于对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像;

水印写入模块,用于将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像;

图像融合模块,用于将通道加密频谱图像与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像;原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。

其中,该图像获取模块,包括:

数据获取单元,用于获取待加密图像及明文水印数据;

图像加载单元,用于对待加密图像进行图像加载,得到待加密图像的原始图像信息;

第一信息获取单元,用于获取明文水印数据的第一水印尺寸信息,获取加密位置信息,基于加密位置信息及第一水印尺寸信息,在原始图像信息中绘制水印边框;

初始图像生成单元,用于将明文水印数据写入原始图像信息的水印边框中,生成包含明文水印的初始图像;明文水印为明文水印数据对应的水印。

其中,该第一频谱转换模块,包括:

第一图像延展单元,用于对第一目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第一补全通道图像数据;

第一格式转换单元,用于对第一补全通道图像数据进行数据格式转换,生成第一浮点通道图像数据;

第一频谱转换单元,用于对第一浮点通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像。

其中,该第一图像延展单元,包括:

第一图像创建子单元,用于基于第一目标通道图像数据的第一通道图像尺寸,确定第一图像延展尺寸,基于第一图像延展尺寸创建第一插值图像数据;

第一图像补全子单元,用于将第一插值图像数据与第一目标通道图像数据进行合并处理,生成第一补全通道图像数据。

其中,该水印写入模块,包括:

第二格式转换单元,用于获取隐藏水印格式,基于隐藏水印格式对隐藏水印数据进行数据格式转换,得到目标隐藏水印数据;

第二信息获取单元,用于获取目标隐藏水印数据的第二水印尺寸信息;

水印写入单元,用于基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像。

其中,该水印写入单元,包括:

初始写入子单元,用于基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成初始象限图像数据;

图像变换子单元,用于将初始象限图像数据进行对称变换,生成变换象限图像数据;

图像加密子单元,用于基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入变换象限图像数据,生成通道加密频谱图像。

其中,该图像融合模块,包括:

逆转换单元,用于对通道加密频谱图像进行逆傅里叶变换处理,生成第二浮点通道图像数据;

图像融合单元,用于将第二浮点通道图像数据与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像。

其中,该图像融合单元,包括:

原始补全子单元,用于获取第二浮点通道图像数据的通道加密尺寸,基于通道加密尺寸对原始通道图像进行插值处理及图像信息延展,生成变换通道图像数据;

图像合并子单元,用于将第二浮点通道图像数据与变换通道图像数据进行合并处理,生成目标加密图像。

本申请实施例一方面提供了一种图像解密装置,该装置包括:

第二通道划分模块,用于获取待解密图像,对待解密图像进行通道划分,得到N个第二通道图像数据,从N个第二通道图像数据中获取第二目标通道图像数据;N为正整数;第二目标通道图像数据是在第一目标通道图像数据中写入隐藏水印数据后得到的,第一目标通道图像数据是对初始图像进行通道划分得到的,待解密图像为对初始图像进行图像加密后生成的;

第二频谱转换模块,用于对第二目标通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像;

幅值抑制模块,用于对第二通道频谱图像进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像;隐藏水印图像包括隐藏水印数据。

其中,该第二频谱转换模块,包括:

第二图像延展单元,用于对第二目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第二补全通道图像数据;

第二格式转换单元,用于对第二补全通道图像数据进行数据格式转换,生成第三浮点通道图像数据;

第二频谱转换单元,用于对第三浮点通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像。

其中,该第二图像延展单元,包括:

第二图像创建子单元,用于基于第二目标通道图像数据的第二通道图像尺寸,确定第二图像延展尺寸,基于第二图像延展尺寸创建第二插值图像数据;

第二图像补全子单元,用于将第二插值图像数据与第二目标通道图像数据进行合并处理,生成第二补全通道图像数据。

其中,该幅值抑制模块,包括:

数据拆分单元,用于对第二通道频谱图像进行数据拆分,得到实部图像数据及虚部图像数据;

梯度转换单元,用于对实部图像数据及虚部图像数据进行梯度转换,生成梯度图像数据;

幅值抑制单元,用于对梯度图像数据进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像。

其中,该幅值抑制单元,包括:

尺度变换子单元,用于对梯度图像数据进行数值尺度变换,生成尺度图像数据;

图像裁剪子单元,用于对尺度图像数据中的空图像数据进行裁剪,得到裁剪图像数据;

象限转换子单元,用于获取加密象限信息,基于加密象限信息对裁剪图像数据进行象限转换,生成水印象限图像数据;

归一处理子单元,用于对水印象限图像数据进行归一化处理,生成隐藏水印图像。

本申请实施例一方面提供了一种计算机设备,包括处理器、存储器、输入输出接口;

处理器分别与存储器和输入输出接口相连,其中,输入输出接口用于接收数据及输出数据,存储器用于存储计算机程序,处理器用于调用该计算机程序,以使包含该处理器的计算机设备执行本申请实施例一方面中的图像加密方法或图像解密方法。

本申请实施例一方面提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序适于由处理器加载并执行,以使得具有该处理器的计算机设备执行本申请实施例一方面中的图像加密方法或图像解密方法。

本申请实施例一方面提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行本申请实施例一方面中的各种可选方式中提供的方法。

实施本申请实施例,将具有如下有益效果:

在本申请实施例中,获取初始图像,对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据;N为正整数;对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像,将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像;将通道加密频谱图像与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像;原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。通过对初始图像进行通道划分,从划分后得到的各个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据,在该第一目标通道图像数据中写入隐藏水印数据,使得该隐藏水印数据仅添加到初始图像中的单通道中,对初始图像的影响较小,尽可能地减少了隐藏水印数据对初始图像的数据带来的变化,从而可以提高图像加密的实用性。而且,在将隐藏水印数据添加至第一目标通道图像数据中时,是添加到该第一目标通道图像数据对应的频谱图中,实现了对隐藏水印数据的隐藏加密,使得得到的目标加密图像中的隐藏水印数据肉眼几乎不可见,提高了图像加密的视觉不可见性及隐蔽性。再加上,通过上述的单通道数据处理及频谱图像加密等,极大地保留了逆向还原解密的信息完整性,从而可以提高图像加密及解密的效率及灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种图像加密或解密的网络交互架构图;

图2是本申请实施例提供的一种图像加密场景示意图;

图3是本申请实施例提供的一种图像加密的方法流程图;

图4是本申请实施例提供的一种图像多层加密场景示意图;

图5是本申请实施例提供了一种图像加密过程中的数据转换场景图;

图6是本申请实施例提供的一种图像解密的方法流程图;

图7是本申请实施例提供的一种图像解密场景示意图;

图8是本申请实施例提供的一种图像解密过程中的数据转换场景图;

图9a是本申请实施例提供的一种基于区域截图的图像解密效果示意图;

图9b是本申请实施例提供的另一种基于区域截图的图像解密效果示意图;

图10是本申请实施例提供的一种图像加密装置示意图;

图11是本申请实施例提供的一种图像解密装置示意图;

图12是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中,请参见图1,图1是本申请实施例提供的一种图像加密或解密的网络交互架构图。如图1所示,计算机设备101可以对存储于计算机设备101中的图像进行加密或解密,也可以对从用户设备(如用户设备102a、用户设备102b及用户设备102c)等中获取的图像进行加密或解密等,在此不做限制。举例来说,计算机设备101可以基于图像加密周期对图像进行加密处理,基于图像解密周期对图像进行解密处理等,该图像可以存储于计算机设备101中,也可以基于云存储技术进行存储,或者,可以从用户设备中获取得到等;或者,计算机设备101可以在接收到针对待加密图像的图像加密请求时,对该待加密图像进行加密处理,在接收到针对待解密图像的图像解密请求时,对该待解密图像进行解密处理。

具体的,请参见图2,图2是本申请实施例提供的一种图像加密场景示意图。如图2所示,计算机设备获取初始图像201,对该初始图像201进行通道划分,得到组成该初始图像201的N个第一通道图像数据,如第一通道图像数据2021、第一通道图像数据2022及第一通道图像数据2023等。计算机设备可以从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据,该第一目标通道图像数据可以是N个第一通道图像数据中的任意一个第一通道图像数据,也可以是默认通道对应的第一通道图像数据等,在此不做限制。其中,假定该第一目标通道图像数据为第一通道图像数据2022,对该第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像203,将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像203中,生成通道加密频谱图像204。计算机设备将通道加密频谱图像204与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像205,其中,该原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。例如,假定该第一目标通道图像数据为第一通道图像数据2022,则该原始通道图像数据包括第一通道图像数据2021及第一通道图像数据2023等。通过单通道数据处理,并在频谱图中进行加密,使得该隐藏水印数据在加密处理得到的目标加密图像205中的视觉可见性较低,隐藏水印数据对初始图像201的影响较小,可以提高图像加密的实用性及隐蔽性,提高图像加密的效率。

可以理解的是,本申请实施例中所提及的计算机设备或用户设备包括但不限于终端设备或服务器。换句话说,计算机设备或用户设备可以是服务器或终端设备,也可以是服务器和终端设备组成的系统。其中,以上所提及的终端设备可以是一种电子设备,包括但不限于手机、平板电脑、台式电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载设备、增强现实/虚拟现实(Augmented Reality/Virtual Reality,AR/VR)设备、头盔显示器、智能电视、可穿戴设备、智能音箱、数码相机、摄像头及其他具备网络接入能力的移动互联网设备(mobileinternet device,MID),或者火车、轮船、飞行等场景下的终端设备等。其中,以上所提及的服务器可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、车路协同、内容分发网络(Content Delivery Network, CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。

可选的,本申请实施例中所涉及的数据可以存储在计算机设备中,或者可以基于云存储技术对该数据进行存储,或者,可以存储于区块链网络中,在此不做限制,其中,本申请实施例中所涉及的数据包括但不限于需要加密的图像、图像加密过程中所使用的明文水印数据、隐藏水印数据、加密得到的图像、需要解密的图像及解密得到的图像等。可选的,本申请实施例可以应用于区块链领域,该图像加密过程或图像解密过程可以基于智能合约实现,在此不做限制。

进一步地,请参见图3,图3是本申请实施例提供的一种图像加密的方法流程图。如图3所示,该图像加密过程包括如下步骤:

步骤S301,获取初始图像,对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据。

在本申请实施例中,N为正整数。其中,计算机设备可以获取待加密图像,将该待加密图像确定为初始图像;或者,可以在该待加密图像中写入明文水印数据,对该待加密图像进行初始加密处理,生成初始图像,实现对待加密图像的双重加密,包括明文加密处理及隐藏加密处理等,可以通过明文加密处理为待加密图像添加用户可以查看到的水印数据,通过隐藏加密处理为待加密图像添加用户无法查看的水印数据,提高图像的安全性。其中,在该待加密图像中写入明文水印数据,对该待加密图像进行初始加密处理,生成初始图像,具体的,计算机设备可以获取待加密图像及明文水印数据;其中,该明文水印数据可以是任意一种水印类型的数据,如文本水印类型的数据(即文本明文水印数据)、数字水印类型的数据(即数字明文水印数据)或图像水印类型的数据(即图像明文水印数据)等。

进一步地,计算机设备可以对待加密图像进行图像加载,得到待加密图像的原始图像信息,具体的,计算机设备可以采用图像读取算法对待加密图像进行图像加载,得到该待加密图像的原始图像信息,其中,计算机设备可以采用任意一种编程语言等对待加密图像进行图像加载,计算机设备可以获取采用的编程语言类型,获取该编程语言类型所包含的图像读取算法,从该编程语言类型所包含的图像读取算法中获取目标图像读取算法,对待加密图像进行图像加载,得到该待加密图像的原始图像信息。其中,该图像读取算法可以是任意一种用于读取待加密图像中的数据的算法,如imread算法或imshow算法等,在此不做限制,可选的,该待加密图像的原始图像信息可以是一个数组数据,用于表示该待加密图像中的图像内容。计算机设备可以获取明文水印数据的第一水印尺寸信息,获取加密位置信息,基于加密位置信息及第一水印尺寸信息,在原始图像信息中绘制水印边框,可选的,该水印边框可以是实体边框,也可以是虚拟边框,该水印边框用于表示明文水印数据在该原始图像信息中的添加位置;将明文水印数据写入原始图像信息的水印边框中,生成包含明文水印的初始图像;明文水印为明文水印数据对应的水印。可选的,计算机设备可以获取该明文水印数据的目标水印类型,采用该目标水印类型对应的第一水印写入算法,将该明文水印数据写入原始图像信息中。

进一步地,计算机设备可以对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据,N为正整数。可选的,该通道划分方式在此不做限制,例如,可以基于RGB方式对初始图像进行通道划分,或者可以基于RGBA方式对初始图像进行通道划分等,即,该通道划分方式包括但不限于RGB方式及RGBA方式。其中,RGB方式是指基于红色(Red,R)通道、绿色(Green,G)通道及蓝色(Blue,B)通道的通道划分方式,基于RGB方式对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,包括R通道对应的第一通道图像数据、G通道对应的第一通道图像数据及B通道对应的第一通道图像数据;RGBA方式是指基于红色(Red,R)通道、绿色(Green,G)通道、蓝色(Blue,B)通道及透明度(Alpha,A)通道的通道划分方式,基于RGBA方式对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,包括R通道对应的第一通道图像数据、G通道对应的第一通道图像数据、B通道对应的第一通道图像数据及A通道对应的第一通道图像数据。进一步地,计算机设备可以从N个第一通道图像数据中随机选取一个第一通道图像数据,作为第一目标通道图像数据;或者,可以将N个第一通道图像数据中,默认通道对应的第一通道图像数据确定为第一目标通道图像数据,例如,该默认通道为绿色通道,则可以将绿色通道对应的第一通道图像数据确定为第一目标通道图像数据,该默认通道为红色通道,则可以将红色通道对应的第一通道图像数据确定为第一目标通道图像数据。通过从N个第一通道图像数据中选取第一目标通道图像数据,实现对初始图像的单通道加密,减少隐藏水印数据对初始图像的内容带来的影响,使得隐藏水印数据不会影响初始图像的显示效果,从而提高图像加密的实用性。进一步可选的,可以直接将绿色通道确定为默认通道,可以基于影视领域中对绿幕的处理原理,确定用于写入隐藏水印数据的第一目标通道图像数据,即绿色通道与其他颜色可以形成较为强烈的反差,具有较好的成像效果和分离效果,将绿色通道确定为默认通道,可以使得隐藏水印数据在初始图像中的成像更为清晰,保留的水印信息更为完整,从而提高图像加密的效果及效率。

举例来说,请参见图4,图4是本申请实施例提供的一种图像多层加密场景示意图。如图4所示,计算机设备可以获取待加密图像401及明文水印数据,假定该明文水印数据为“2021030632”,将该明文水印数据写入待加密图像401中,生成包含明文水印的初始图像402。可选的,计算机设备可以在待加密图像401中写入m个明文水印数据,生成初始图像4002,m为正整数。如图4中所示,在待加密图像401的左上角、中间及右下角三个位置处均写入明文水印数据,此时的m为3,当然,可以根据需要确定需要写入待加密图像401的明文水印数据的数量,即根据需要确定m的值。计算机设备可以对初始图像402进行通道划分,得到N个第一通道图像数据403,包括第一通道图像数据4031、第一通道图像数据4032及第一通道图像数据4033等,从N个第一通道图像数据403获取第一目标通道图像数据。

步骤S302,对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像,将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像。

在本申请实施例中,计算机设备可以对第一目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第一补全通道图像数据,其中,该插值处理及图像信息延展用于对第一目标通道图像数据进行尺度变换,使得尺度变换后得到的图像更为适合进行频谱转换,即,对尺度变换后得到的图像进行频谱转换,可以提高频谱转换效率。进一步地,计算机设备可以对第一补全通道图像数据进行数据格式转换,生成第一浮点通道图像数据,该第一浮点通道图像数据可以是一种浮点数二维数组,可选的,该浮点数二维数组的浮点位数可以是基于频谱转换所确定的,如该第一浮点通道图像数据可以是32位浮点数二维数组等,即浮点位数可以是32等,在此不做限制,其中,该第一浮点通道图像数据可以被频谱转换,也就是说,计算机设备对第一补全通道图像数据进行数据格式转换,生成可用于频谱转换的第一浮点通道图像数据。计算机设备可以对第一浮点通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像,其中,对第一浮点通道图像数据进行频谱转换的频谱转换算法可以是任意一种可以进行频谱转换的算法,如离散傅里叶变换(DiscreteFourier Transform,DFT)等。可选的,该第一通道频谱图像可以是复数格式的图像,该第一通道频谱图像可以包括实部频谱数据及虚部频谱数据,其中,该实部频谱数据可以表示像素点在第一浮点通道图像数据中的位置信息,该虚部频谱数据可以表示像素点的像素信息,该像素信息包括但不限于该像素点的幅度、颜色、明度、深度及像素值大小等。

其中,在对第一目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第一补全通道图像数据时,计算机设备可以基于第一目标通道图像数据的第一通道图像尺寸,确定第一图像延展尺寸,基于该第一图像延展尺寸,对第一目标通道图像数据进行插值补全,即,可以基于第一目标通道图像数据中各个像素点之间的邻接关系及各个像素点分别对应的像素数据等,对各个像素点进行插值补全(即插值处理),生成第一补全通道图像数据。或者,计算机设备可以基于第一目标通道图像数据的第一通道图像尺寸,确定第一图像延展尺寸,基于第一图像延展尺寸创建第一插值图像数据,可选的,该第一插值图像数据可以是一个空白的图像数据,该第一插值图像数据的透明度可以是0,使得将该第一插值图像数据添加至第一目标通道图像数据中时,不会给第一目标通道图像数据带来噪音。将第一插值图像数据与第一目标通道图像数据进行合并处理,生成第一补全通道图像数据。其中,计算机设备可以获取频谱转换尺寸条件,基于第一通道图像尺寸及频谱转换尺寸条件确定第一图像延展尺寸,例如,用于进行频谱转换的频谱转换算法为离散傅里叶变换(DiscreteFourier Transform,DFT),该频谱转换算法对应的频谱转换尺寸条件可以为“图片长度及图片宽度为2,3或5等的倍数”,在计算机设备在第一通道图像尺寸的基础上,基于频谱转换尺寸条件,确定第一图像延展尺寸,此时,第一图像延展尺寸为2,3或5等的倍数,且第一图像延展尺寸大于或等于第一通道图像尺寸,这样可以保留第一目标通道图像数据的完整信息,减少第一目标通道图像数据的数据损耗,而且在频谱转换尺寸条件下对第一通道图像尺寸进行处理,得到第一图像延展尺寸,在基于第一图像延展尺寸对第一目标通道图像数据进行图像信息延展后,提高了生成的第一补全通道图像数据的频谱转换效率,进而提高图像加密的效率。其中,该频谱转换尺寸条件可以基于频谱转换算法及频谱转换的实验数据等进行更新。

进一步地,计算机设备可以获取隐藏水印格式,基于隐藏水印格式对隐藏水印数据进行数据格式转换,得到目标隐藏水印数据;其中,该隐藏水印格式可以包括隐藏水印字体格式(如字体大小、字体类型及字体基线等)及隐藏水印颜色格式等,该隐藏水印数据可以是任意一种水印类型的数据,如文本水印类型的数据(即文本隐藏水印数据)、数字水印类型的数据(即数字隐藏水印数据)或图像水印类型的数据(即图像隐藏水印数据)等,若初始图像中包含明文水印,则该隐藏水印数据可以与明文水印数据相同,也可以与明文水印数据不同。计算机设备可以获取目标隐藏水印数据的第二水印尺寸信息,基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像。其中,该第二水印尺寸信息可以包括将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像时的水印尺寸信息及水印位置信息等。基于上述频谱加密,使得该隐藏水印数据写入到初始图像的单通道对应的频谱图中,对图像本身的显示效果影响较小,提高了图像加密中的水印的隐蔽性。

进一步地,在基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像时,计算机设备可以在第一通道频谱图像中写入k个目标隐藏水印数据,该k个目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像中的位置可以是随机的,如依次排列写入或默认位置等;或者,可以基于象限转换,将k个目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像中,得到水印对称的图像,具体的,计算机设备可以基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成初始象限图像数据;将初始象限图像数据进行对称变换,生成变换象限图像数据,其中,该对称变换可以是基于初始象限图像数据的中轴线进行对称变换,也可以是将初始象限图像数据划分为多个象限区域,基于各个象限区域之间的象限邻接线进行对称变换等;基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入变换象限图像数据,生成通道加密频谱图像。可选的,计算机设备将目标隐藏水印数据写入变换象限图像数据,还可以将写入目标隐藏水印数据的变换象限图像数据进行旋转变换,在旋转变换后的图像中再次写入目标隐藏水印数据,直至得到通道加密频谱图像。

举例来说,如图4所示,计算机设备对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像404,假定目标隐藏水印数据为“txpatent”,将目标隐藏水印数据“txpatent”写入第一通道频谱图像404,生成初始象限图像数据405,将初始象限图像数据405进行对称变换,生成变换象限图像数据406。将目标隐藏水印数据“txpatent”写入变换象限图像数据406,生成通道加密频谱图像407。

步骤S303,将通道加密频谱图像与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像。

在本申请实施例中,原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。计算机设备可以对通道加密频谱图像进行逆傅里叶变换(Inverse Discrete Fourier Transform,IDFT)处理,生成第二浮点通道图像数据;将第二浮点通道图像数据与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像。具体的,计算机设备可以获取第二浮点通道图像数据的通道加密尺寸,基于通道加密尺寸对原始通道图像进行插值处理及图像信息延展,生成变换通道图像数据,该变换通道图像数据的图像尺寸为通道加密尺寸,使得该变换通道图像数据可以与第二浮点通道图像数据进行合并;将第二浮点通道图像数据与变换通道图像数据进行合并处理,生成目标加密图像。如图4所示,计算机设备可以将通道加密频谱图像407对应的第二浮点通道图像数据,与原始通道图像变换后的变换通道图像数据进行合并处理,生成目标加密图像408,该目标加密图像408与初始图像402几乎相同,即,隐藏水印数据在加密后得到的目标加密图像408中几乎不可见,提高了图像加密中水印的隐蔽性。其中,计算机设备也可以存储该目标加密图像408。

其中,图像加密可以用于版权维护,或者可以用于信息保护等。举例来说,计算机设备接收目标用户针对业务数据的获取请求,获取该目标用户的业务数据,基于上述图像加密方法对该业务数据进行图像加密,生成该业务数据对应的目标加密图像,将该目标加密图像发送至目标用户所在的目标用户设备。其中,该业务数据可以是任意一种数据,如目标用户在应用程序中产生的数据等,该应用程序可以是即时通讯程序、游戏应用或交易应用等,在此不做限制。可选的,计算机设备可以只在业务数据中写入隐藏水印数据,该隐藏水印数据可以是目标用户的用户标识、业务数据所在的应用程序的程序标识或随机生成的水印数据等,在此不做限制。计算机设备也可以在业务数据中写入明文水印数据及隐藏水印数据。其中,该明文水印数据与隐藏水印数据可以相同,例如该明文水印数据与隐藏水印数据均可以是目标用户的用户标识、业务数据所在的应用程序的程序标识或随机生成的水印数据等。或者,该明文水印数据与隐藏水印数据也可以不同,例如,明文水印数据是目标用户的用户标识,用于在图像上进行显示,表示该业务数据为目标用户的数据,隐藏水印数据可以是除目标用户的用户标识之外的任意一种水印数据,如业务数据所在的应用程序的程序标识或随机生成的水印数据等;或者,该业务数据为随机生成的水印数据,隐藏水印数据可以是除随机生成的水印数据之外的任意一种水印数据等,在此不做限制。

或者,计算机设备可以基于上述图像加密方法对目标应用程序中所产生的数据等进行图像加密,即,计算机设备可以基于目标应用程序中所产生的数据等生成初始图像,对初始图像进行图像加密,生成目标加密图像,以基于该目标加密图像中所携带的隐藏水印(即隐藏水印数据对应的水印)表示该目标加密图像的版权所属。

进一步地,可以参见图5,图5是本申请实施例提供的一种图像加密过程中的数据转换场景图。如图5所示,计算机设备获取到待加密图像,对待加密图像进行图像加载,得到待加密图像的原始图像信息;将明文水印数据写入原始图像信息中,以对原始图像信息进行明文加密,生成包含明文水印的初始图像;对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据;对第一目标通道图像数据进行插值处理,创建第一插值图像数据;对第一插值图像数据与第一目标通道图像数据进行合并处理,生成第一补全通道图像数据;对第一补全通道图像数据进行频谱转换,得到第一通道频谱图像,具体可以是对第一补全通道图像数据进行数据格式转换,生成第一浮点通道图像数据,对第一浮点通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像。

进一步,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,以对第一通道频谱图像进行密文加密,生成初始象限图像数据;对初始象限图像数据进行对称变换,生成变换象限图像数据;将目标隐藏水印数据写入变换象限图像数据,生成通道加密频谱图像,具体可以将目标隐藏水印数据写入变换象限图像数据,以对变换象限图像数据进行密文加密,生成变换加密图像数据,对变换加密图像数据进行变换处理,以对变换加密图像数据的象限进行还原,生成通道加密频谱图像。对通道加密频谱图像进行逆频谱转换(即逆傅里叶变换处理),生成第二浮点通道图像数据,具体可以对通道加密频谱图像进行逆频谱转换,生成逆频谱图像数据,对逆频谱图像数据进行数值处理,得到第二浮点通道图像数据,该第二浮点通道图像数据可以是浮点数二维数组,如32位浮点数二维数组等。对第二浮点通道图像数据与原始通道图像数据进行通道合并,以实现对第二浮点通道图像数据与原始通道图像数据之间的图像融合,生成目标加密图像,其中,该原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。

在本申请实施例中,计算机设备获取初始图像,对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据;N为正整数;对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像,将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像;将通道加密频谱图像与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像;原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。通过对初始图像进行通道划分,从划分后得到的各个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据,在该第一目标通道图像数据中写入隐藏水印数据,使得该隐藏水印数据仅添加到初始图像中的单通道中,对初始图像的影响较小,尽可能地减少了隐藏水印数据对初始图像的数据带来的变化,从而可以提高图像加密的实用性。而且,在将隐藏水印数据添加至第一目标通道图像数据中时,是添加到该第一目标通道图像数据对应的频谱图中,实现了对隐藏水印数据的隐藏加密,使得得到的目标加密图像中的隐藏水印数据肉眼几乎不可见,提高了图像加密的视觉不可见性及隐蔽性。再加上,通过上述的单通道数据处理及频谱图像加密等,极大地保留了逆向还原解密的信息完整性,从而可以提高图像加密及解密的效率及灵活性。

进一步地,请参见图6,图6是本申请实施例提供的一种图像解密的方法流程图。如图6所示,该图像解密过程包括如下步骤:

步骤S601,获取待解密图像,对待解密图像进行通道划分,得到N个第二通道图像数据,从N个第二通道图像数据中获取第二目标通道图像数据。

在本申请实施例中,N为正整数,第二目标通道图像数据是在第一目标通道图像数据中写入隐藏水印数据后得到的,第一目标通道图像数据是对初始图像进行通道划分得到的,待解密图像为对初始图像进行图像加密后生成的。换句话说,该图像解密过程用于对图像加密过程所生成的目标加密图像进行图像解密,此时,该待解密图像为目标加密图像,该第二目标通道图像数据是根据在第一目标通道图像数据写入隐藏水印数据对应的目标隐藏水印数据,并进行图像转换后得到的第二浮点通道图像数据生成的。其中,对待解密图像进行通道划分的过程可以参见对初始图像的通道划分过程,从N个第二通道图像数据中获取第二目标通道图像数据的过程,可以参见从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据的过程,在此不再进行赘述。其中,该第二目标通道图像数据对应的通道与第一目标通道图像数据对应的通道相同。

举例来说,请参见图7,图7是本申请实施例提供的一种图像解密场景示意图。如图7所示,计算机设备可以获取待解密图像701,对待解密图像701进行通道划分,得到N个第二通道图像数据702,包括第二通道图像数据7021、第二通道图像数据7022及第二通道图像数据7023等,从N个第二通道图像数据702中获取第二目标通道图像数据703,图7这里假定该第二目标通道图像数据703为第二通道图像数据7022。

步骤S602,对第二目标通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像。

在本申请实施例中,计算机设备可以对第二目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第二补全通道图像数据,其中,该插值处理及图像信息延展用于对第二目标通道图像数据进行尺度变换,使得尺度变换后得到的图像更为适合进行频谱转换,即,对尺度变换后得到的图像进行频谱转换,可以提高频谱转换效率。进一步地,计算机设备可以对第二补全通道图像数据进行数据格式转换,生成第三浮点通道图像数据,其中,该第三浮点通道图像数据可以被频谱转换,也就是说,计算机设备对第二补全通道图像数据进行数据格式转换,生成可用于频谱转换的第三浮点通道图像数据。计算机设备可以对第三浮点通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像,其中,对第三浮点通道图像数据进行频谱转换的频谱转换算法可以是任意一种可以进行频谱转换的算法,如DFT等。可选的,该第二通道频谱图像可以是复数格式的图像,该第二通道频谱图像可以包括实部图像数据及虚部图像数据,其中,该实部图像数据可以表示像素点在第三浮点通道图像数据中的位置信息,该虚部图像数据可以表示像素点的像素信息,该像素信息包括但不限于该像素点的幅度、颜色、明度、深度及像素值大小等。

其中,在对第二目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第二补全通道图像数据时,计算机设备可以基于第二目标通道图像数据的第二通道图像尺寸,确定第二图像延展尺寸,基于第二图像延展尺寸创建第二插值图像数据;将第二插值图像数据与第二目标通道图像数据进行合并处理,生成第二补全通道图像数据。其中,该第二补全通道图像数据的生成过程可以参见图3中步骤S302第一补全通道图像数据的生成过程,在此不再进行赘述。

步骤S603,对第二通道频谱图像进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像。

在本申请实施例中,该隐藏水印图像包括隐藏水印数据。计算机设备可以对第二通道频谱图像进行数据拆分,得到实部图像数据及虚部图像数据,可以将该实部图像数据记做planes[0],将虚部图像数据记做planes[1]。进一步地,计算机设备可以对实部图像数据及虚部图像数据进行梯度转换,生成梯度图像数据,用于梯度转换的梯度转换函数可以是任意一种可以计算二维矢量的幅值的函数,如magnitude函数等;此时,得到的梯度图像数据的幅度过大,不适合进行显示,例如,假定待解密图像为RGB图像,对于RGB图像来说正常幅度范围为0~255,而梯度图像数据中存在大于255的幅度,使得该梯度图像数据无法正常显示,则可以对梯度图像数据进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像。如图7所示,对第二目标通道图像数据703进行频谱转换,生成第二通道频谱图像704,对第二通道频谱图像进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像705。

具体的,在对梯度图像数据进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像时,计算机设备可以对梯度图像数据进行数值尺度变换,生成尺度图像数据,该数值尺度变换可以是对数尺度变换或开方尺度变换等,通过对梯度图像数据进行数值尺度变换,以抑制该梯度图像数据的幅度,可以使得生成的尺度图像数据更为适合显示。进一步地,计算机设备可以对尺度图像数据进行处理,得到隐藏水印图像,具体的,可以对对尺度图像数据中的空图像数据进行裁剪,得到裁剪图像数据(该过程是经过实验验证后,需要保留的处理过程,可以提高图像解密的效果及准确性);获取加密象限信息,基于加密象限信息对裁剪图像数据进行象限转换,生成水印象限图像数据,其中,该加密象限信息可以包括象限边界信息及象限划分信息等,例如,该加密象限信息为基于图像中轴线的四象限划分信息,则计算机设备可以基于裁剪图像数据的中轴线,将该裁剪图像数据划分为四个裁剪子图,将每个裁剪子图看作裁剪图像数据的一个象限,对四个裁剪子图进行重新分布,生成水印象限图像数据,即,可以将四个裁剪子图分布对应的顶点重叠到图片中心,生成水印象限图像数据。对水印象限图像数据进行归一化处理,生成隐藏水印图像,使得该隐藏水印图像的幅度位于正常幅度范围内,如待解密图像为RGB图像,则该正常幅度范围为0~255,该隐藏水印图像的幅度位于0~255内。可选的,计算机设备可以输出该隐藏水印图像,或者,还可以存储该隐藏水印图像。

进一步地,可以参见图8,图8是本申请实施例提供的一种图像解密过程中的数据转换场景图。如图8所示,计算机设备获取到待解密图像,对待解密图像进行通道划分,得到N个第二通道图像数据,具体的,对待解密图像进行图像加载,得到待解密图像的待解密图像信息,对待解密图像信息进行通道划分,得到N个第二通道图像数据。从N个第二通道图像数据中获取第二目标通道图像数据。对第二目标通道图像数据进行插值处理,创建第二插值图像数据;对第二插值图像数据与第二目标通道图像数据进行合并处理,生成第二补全通道图像数据;对第二补全通道图像数据进行频谱转换,得到第二通道频谱图像,具体可以是对第二补全通道图像数据进行数据格式转换,生成第三浮点通道图像数据,对第三浮点通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像。对该第二通道频谱图像进行数据拆分,得到图像组,包括实部图像数据及虚部图像数据;对图像组所包括的实部图像数据及虚部图像数据进行梯度转换,生成梯度图像数据。对梯度图像数据进行数值尺度变换,生成尺度图像数据;对尺度图像数据进行裁剪,得到裁剪图像数据;对裁剪图像数据进行象限转换,生成水印象限图像数据;对水印象限图像数据进行归一化处理,得到幅度抑制后的灰度图,将该灰度图输出为隐藏水印图像。

其中,图像解密可以用于提取待验证图像中的水印,基于提取到的水印确定该待验证图像的版权所属。当用户设备使用目标加密图像时,计算机设备可以基于该目标加密图像中所携带的水印数据,确定该目标加密图像的版权所属,进而检测该目标加密图像是否被异常使用。其中,若获取到待验设备中所使用的待验证图像,可以对该待验证图像进行图像解密,得到该待验证图像中所携带的待验证水印数据,若该待验证水印数据属于目标应用程序关联的水印数据,则确定该待验证图像为异常使用图像,向待验设备发送图像异常提示消息。

在本申请实施例中,该图像解密过程是与图像加密过程响应的过程,该图像解密过程的有益效果可以参见图像加密过程的有益效果,在此不再进行赘述。进一步地,该图像解密过程无需保留初始图像及隐藏水印数据,即可实现对待解密图像的图像解密,提高图像解密的灵活性。

进一步地,可以参见图9a至图9b,图9a是本申请实施例提供的一种基于区域截图的图像解密效果示意图,是对图像解密的效果实验结果。如图9a所示,计算机设备可以对待解密图像901进行区域截图,得到第一截取图像902,对该第一截取图像902进行图像解密,得到第一截取图像902对应的第一隐藏水印图像903,由该第一隐藏水印图像903可知,该待解密图像901中包括的隐藏水印数据为“txpatent”。图9b是本申请实施例提供的另一种基于区域截图的图像解密效果示意图,如图9b所示,计算机设备可以对待解密图像904进行区域截图,得到第二截取图像905,对该第二截取图像905进行图像解密,得到第二截取图像905对应的第二隐藏水印图像906,由该第二隐藏水印图像906可知,该待解密图像904中包括的隐藏水印数据为“txpatent”。由图9a至图9b可知,由于隐藏水印数据位于频谱图像中,对于待解密图像的截取等,对频谱图像中的信息的损耗较小,对从待解密图像中截取出的截取图像进行解密,可以得到较为完整的隐藏水印数据,也就是说,本申请中的图像加密及解密方式的抗攻击性较好,可以在一定程度上提高加密图像的安全性。

进一步地,本申请可以应用于游戏领域中的数据传输,例如,在游戏应用程序中,计算机设备响应针对游戏用户的业务数据查询请求,获取该业务数据查询请求所对应的目标业务数据,基于本申请中的图像加密方法,对该目标业务数据进行加密处理,生成加密后的业务加密图像,将加密后的业务加密图像发送至该游戏用户所在的用户设备。其中,该目标业务数据可以是该游戏用户在游戏应用程序中所产生的任意一种游戏数据,如该游戏用户的账户信息、装备数据、游戏资产流通信息或游戏社交信息等。

可选的,可以基于本申请中的图像解密方法,检测待验证图像是否属于游戏应用程序。例如,计算机设备可以接收游戏用户发送的待验证图像,对该待验证图像进行解密处理,得到该待验证图像中所携带的待验证水印数据,若该待验证水印数据属于游戏应用程序关联的游戏水印数据,则可以认为该待验证图像属于游戏应用程序。其中,检测待验证图像是否属于游戏应用程序得到的图像检测结果可以包括该待验证图像属于游戏应用程序的结果,以及该待验证图像不属于游戏应用程序的结果,可以用于检测该待验证图像的异常使用情况,或者可以用于表示该待验证图像的图像有效性等,在此不做限制。例如,该待验证图像为计算机设备在其他应用程序中获取到的,若该待验证图像属于游戏应用程序,则获取该其他应用程序的图像使用权限,当该其他应用程序不具备游戏应用程序的图像使用权限时,确定该待验证图像为异常使用图像,向使用该待验证图像的其他应用程序关联的设备发送图像异常提示消息。或者,该待验证图像是由游戏用户所发送的,例如,游戏应用程序做游戏活动,对该游戏用户参与该游戏活动的凭证进行图像加密,生成凭证加密图像,将凭证加密图像发送至游戏用户所在的用户设备,当该游戏活动开始时,可以从游戏用户处获取待验证图像,对该待验证图像进行图像解密,获取该待验证图像中的待验证水印数据,若该待验证水印数据属于游戏应用程序,则确定该待验证图像为有效图像,此时,该待验证图像即为凭证加密图像;若该待验证水印数据不属于游戏应用程序,则确定该待验证图像为无效图像,向该游戏用户所在的用户设备发送图像无效提示消息。

进一步地,请参见图10,图10是本申请实施例提供的一种图像加密装置示意图。该图像加密装置可以是运行于计算机设备中的一个计算机程序(包括程序代码等),例如该图像加密装置1000可以为一个应用软件;该装置可以用于执行本申请实施例提供的方法中的相应步骤。如图10所示,该图像加密装置1000可以用于图3所对应实施例中的计算机设备,具体的,该装置可以包括:图像获取模块11、第一通道划分模块12、第一频谱转换模块13、水印写入模块14及图像融合模块15。

图像获取模块11,用于获取初始图像;

第一通道划分模块12,用于对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据;N为正整数;

第一频谱转换模块13,用于对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像;

水印写入模块14,用于将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像;

图像融合模块15,用于将通道加密频谱图像与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像;原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。

其中,该图像获取模块11,包括:

数据获取单元111,用于获取待加密图像及明文水印数据;

图像加载单元112,用于对待加密图像进行图像加载,得到待加密图像的原始图像信息;

第一信息获取单元113,用于获取明文水印数据的第一水印尺寸信息,获取加密位置信息,基于加密位置信息及第一水印尺寸信息,在原始图像信息中绘制水印边框;

初始图像生成单元114,用于将明文水印数据写入原始图像信息的水印边框中,生成包含明文水印的初始图像;明文水印为明文水印数据对应的水印。

其中,该第一频谱转换模块13,包括:

第一图像延展单元131,用于对第一目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第一补全通道图像数据;

第一格式转换单元132,用于对第一补全通道图像数据进行数据格式转换,生成第一浮点通道图像数据;

第一频谱转换单元133,用于对第一浮点通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像。

其中,该第一图像延展单元131,包括:

第一图像创建子单元1311,用于基于第一目标通道图像数据的第一通道图像尺寸,确定第一图像延展尺寸,基于第一图像延展尺寸创建第一插值图像数据;

第一图像补全子单元1312,用于将第一插值图像数据与第一目标通道图像数据进行合并处理,生成第一补全通道图像数据。

其中,该水印写入模块14,包括:

第二格式转换单元141,用于获取隐藏水印格式,基于隐藏水印格式对隐藏水印数据进行数据格式转换,得到目标隐藏水印数据;

第二信息获取单元142,用于获取目标隐藏水印数据的第二水印尺寸信息;

水印写入单元143,用于基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像。

其中,该水印写入单元143,包括:

初始写入子单元1431,用于基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成初始象限图像数据;

图像变换子单元1432,用于将初始象限图像数据进行对称变换,生成变换象限图像数据;

图像加密子单元1433,用于基于第二水印尺寸信息,将目标隐藏水印数据写入变换象限图像数据,生成通道加密频谱图像。

其中,该图像融合模块15,包括:

逆转换单元151,用于对通道加密频谱图像进行逆傅里叶变换处理,生成第二浮点通道图像数据;

图像融合单元152,用于将第二浮点通道图像数据与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像。

其中,该图像融合单元152,包括:

原始补全子单元1521,用于获取第二浮点通道图像数据的通道加密尺寸,基于通道加密尺寸对原始通道图像进行插值处理及图像信息延展,生成变换通道图像数据;

图像合并子单元1522,用于将第二浮点通道图像数据与变换通道图像数据进行合并处理,生成目标加密图像。

本申请实施例提供了一种图像加密装置,该装置可以获取初始图像,对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据;N为正整数;对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像,将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像;将通道加密频谱图像与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像;原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。通过对初始图像进行通道划分,从划分后得到的各个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据,在该第一目标通道图像数据中写入隐藏水印数据,使得该隐藏水印数据仅添加到初始图像中的单通道中,对初始图像的影响较小,尽可能地减少了隐藏水印数据对初始图像的数据带来的变化,从而可以提高图像加密的实用性。而且,在将隐藏水印数据添加至第一目标通道图像数据中时,是添加到该第一目标通道图像数据对应的频谱图中,实现了对隐藏水印数据的隐藏加密,使得得到的目标加密图像中的隐藏水印数据肉眼几乎不可见,提高了图像加密的视觉不可见性及隐蔽性。再加上,通过上述的单通道数据处理及频谱图像加密等,极大地保留了逆向还原解密的信息完整性,从而可以提高图像加密及解密的效率及灵活性。

进一步地,请参见图11,图11是本申请实施例提供的一种图像解密装置示意图。该图像解密装置可以是运行于计算机设备中的一个计算机程序(包括程序代码等),例如该图像解密装置可以为一个应用软件;该装置可以用于执行本申请实施例提供的方法中的相应步骤。如图11所示,该图像加密装置1100可以用于图6所对应实施例中的计算机设备,具体的,该装置可以包括:第二通道划分模块21、第二频谱转换模块22及幅值抑制模块23。

第二通道划分模块21,用于获取待解密图像,对待解密图像进行通道划分,得到N个第二通道图像数据,从N个第二通道图像数据中获取第二目标通道图像数据;N为正整数;第二目标通道图像数据是在第一目标通道图像数据中写入隐藏水印数据后得到的,第一目标通道图像数据是对初始图像进行通道划分得到的,待解密图像为对初始图像进行图像加密后生成的;

第二频谱转换模块22,用于对第二目标通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像;

幅值抑制模块23,用于对第二通道频谱图像进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像;隐藏水印图像包括隐藏水印数据。

其中,该第二频谱转换模块22,包括:

第二图像延展单元221,用于对第二目标通道图像数据进行插值处理及图像信息延展,生成第二补全通道图像数据;

第二格式转换单元222,用于对第二补全通道图像数据进行数据格式转换,生成第三浮点通道图像数据;

第二频谱转换单元223,用于对第三浮点通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像。

其中,该第二图像延展单元221,包括:

第二图像创建子单元2211,用于基于第二目标通道图像数据的第二通道图像尺寸,确定第二图像延展尺寸,基于第二图像延展尺寸创建第二插值图像数据;

第二图像补全子单元2212,用于将第二插值图像数据与第二目标通道图像数据进行合并处理,生成第二补全通道图像数据。

其中,该幅值抑制模块23,包括:

数据拆分单元231,用于对第二通道频谱图像进行数据拆分,得到实部图像数据及虚部图像数据;

梯度转换单元232,用于对实部图像数据及虚部图像数据进行梯度转换,生成梯度图像数据;

幅值抑制单元233,用于对梯度图像数据进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像。

其中,该幅值抑制单元233,包括:

尺度变换子单元2331,用于对梯度图像数据进行数值尺度变换,生成尺度图像数据;

图像裁剪子单元2332,用于对尺度图像数据中的空图像数据进行裁剪,得到裁剪图像数据;

象限转换子单元2333,用于获取加密象限信息,基于加密象限信息对裁剪图像数据进行象限转换,生成水印象限图像数据;

归一处理子单元2334,用于对水印象限图像数据进行归一化处理,生成隐藏水印图像。

参见图12,图12是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。如图12所示,本申请实施例中的计算机设备可以包括:一个或多个处理器1201、存储器1202和输入输出接口1203。该处理器1201、存储器1202和输入输出接口1203通过总线1204连接。存储器1202用于存储计算机程序,该计算机程序包括程序指令,输入输出接口1203用于接收数据及输出数据,如用于计算机设备与用户设备之间进行数据交互等;处理器1201用于执行存储器1202存储的程序指令。

其中,该处理器901位于用于图像加密的计算机设备中时,可以执行如下操作:

获取初始图像,对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据;N为正整数;

对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像,将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像;

将通道加密频谱图像与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像;原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。

其中,该处理器901位于用于图像解密的计算机设备中时,可以执行如下操作:

获取待解密图像,对待解密图像进行通道划分,得到N个第二通道图像数据,从N个第二通道图像数据中获取第二目标通道图像数据;N为正整数;第二目标通道图像数据是在第一目标通道图像数据中写入隐藏水印数据后得到的,第一目标通道图像数据是对初始图像进行通道划分得到的,待解密图像为对初始图像进行图像加密后生成的;

对第二目标通道图像数据进行频谱转换,生成第二通道频谱图像;

对第二通道频谱图像进行幅值抑制处理,生成隐藏水印图像;隐藏水印图像包括隐藏水印数据。

在一些可行的实施方式中,该处理器1201可以是中央处理单元 (centralprocessing unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (digitalsignal processor,DSP)、专用集成电路 (application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列 (field-programmable gate array,FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

该存储器1202可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1201和输入输出接口1203提供指令和数据。存储器1202的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器1202还可以存储设备类型的信息。

具体实现中,该计算机设备可通过其内置的各个功能模块执行如该图3或图6中各个步骤所提供的实现方式,具体可参见该图3或图6中各个步骤所提供的实现方式,在此不再赘述。

本申请实施例通过提供一种计算机设备,包括:处理器、输入输出接口、存储器,通过处理器获取存储器中的计算机程序,执行该图3中所示方法的各个步骤,进行图像加密操作,或者,执行图6中所示方法的各个步骤,进行图像解密操作。本申请实施例实现了获取初始图像,对初始图像进行通道划分,得到N个第一通道图像数据,从N个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据;N为正整数;对第一目标通道图像数据进行频谱转换,生成第一通道频谱图像,将隐藏水印数据写入第一通道频谱图像,生成通道加密频谱图像;将通道加密频谱图像与原始通道图像数据进行图像融合,生成目标加密图像;原始通道图像数据为N个第一通道图像数据中除第一目标通道图像数据之外的第一通道图像数据。通过对初始图像进行通道划分,从划分后得到的各个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据,在该第一目标通道图像数据中写入隐藏水印数据,使得该隐藏水印数据仅添加到初始图像中的单通道中,对初始图像的影响较小,尽可能地减少了隐藏水印数据对初始图像的数据带来的变化,从而可以提高图像加密的实用性。而且,在将隐藏水印数据添加至第一目标通道图像数据中时,是添加到该第一目标通道图像数据对应的频谱图中,实现了对隐藏水印数据的隐藏加密,使得得到的目标加密图像中的隐藏水印数据肉眼几乎不可见,提高了图像加密的视觉不可见性及隐蔽性。再加上,通过上述的单通道数据处理及频谱图像加密等,极大地保留了逆向还原解密的信息完整性,从而可以提高图像加密及解密的效率及灵活性。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序适于由该处理器加载并执行图3中各个步骤所提供的图像加密方法或图6中各个步骤所提供的图像解密方法,具体可参见该图3或图6中各个步骤所提供的实现方式,在此不再赘述。另外,对采用相同方法的有益效果描述,也不再进行赘述。对于本申请所涉及的计算机可读存储介质实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述。作为示例,计算机程序可被部署为在一个计算机设备上执行,或者在位于一个地点的多个计算机设备上执行,又或者,在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算机设备上执行。

该计算机可读存储介质可以是前述任一实施例提供的图像加密装置、图像解密装置或者该计算机设备的内部存储单元,例如计算机设备的硬盘或内存。该计算机可读存储介质也可以是该计算机设备的外部存储设备,例如该计算机设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,SMC),安全数字(secure digital,SD)卡,闪存卡(flashcard)等。进一步地,该计算机可读存储介质还可以既包括该计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。该计算机可读存储介质用于存储该计算机程序以及该计算机设备所需的其他程序和数据。该计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行图3或图6中的各种可选方式中所提供的方法,实现了通过对初始图像进行通道划分,从划分后得到的各个第一通道图像数据中获取第一目标通道图像数据,在该第一目标通道图像数据中写入隐藏水印数据,使得该隐藏水印数据仅添加到初始图像中的单通道中,对初始图像的影响较小,尽可能地减少了隐藏水印数据对初始图像的数据带来的变化,从而可以提高图像加密的实用性。而且,在将隐藏水印数据添加至第一目标通道图像数据中时,是添加到该第一目标通道图像数据对应的频谱图中,实现了对隐藏水印数据的隐藏加密,使得得到的目标加密图像中的隐藏水印数据肉眼几乎不可见,提高了图像加密的视觉不可见性及隐蔽性。再加上,通过上述的单通道数据处理及频谱图像加密等,极大地保留了逆向还原解密的信息完整性,从而可以提高图像加密及解密的效率及灵活性。

本申请实施例的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。此外,术语“包括”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块,而是可选地还包括没有列出的步骤或模块,或可选地还包括对于这些过程、方法、装置、产品或设备固有的其他步骤单元。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在该说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例提供的方法及相关装置是参照本申请实施例提供的方法流程图和/或结构示意图来描述的,具体可由计算机程序指令实现方法流程图和/或结构示意图的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。这些计算机程序指令可提供到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或结构示意图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或结构示意图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或结构示意一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,因此依本申请权利要求所作的等同变化,仍属本申请所涵盖的范围。

相关技术
  • 图像加密解密系统、方法、计算机设备和计算机可读存储介质
  • 一种图像加密及解密方法、计算机及可读存储介质
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