本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域以及信息安全領(lǐng)域,具體涉及一種數(shù)字圖像分辨率分級(jí)獲取控制管理器的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù):
隨著互聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,數(shù)字多媒體信息的傳遞為社會(huì)生活帶來(lái)了巨大的變化,不論是商業(yè)還是非商業(yè)意義上的多媒體數(shù)據(jù)的分發(fā)都已經(jīng)變得非常普遍。但是數(shù)字圖像可以很容易地被復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā),這為版權(quán)和隱私保護(hù)帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。
目前,基于頻域的多分辨率圖像的獲取和生成已經(jīng)較為成熟,本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常采用濾波的手段對(duì)圖像進(jìn)行模糊化處理,然而,很少人采用空域變換的方式獲得多分辨率圖像。
目前,基于空間位置上的空域變換的發(fā)明關(guān)注于數(shù)字圖像單一層次的加密,使加密后的圖像在傳輸過(guò)程中獲得保護(hù),但是只適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的情景,無(wú)法對(duì)不同等級(jí)的群體即點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的情景進(jìn)行顯示控制。尚未有基于空域利用多層次的處理方式,獲取多種分辨率圖像的發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)字圖像加密傳輸中,點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)分發(fā)多分辨率圖像的應(yīng)用場(chǎng)景的不足之處,本發(fā)明提出了一種數(shù)字圖像分辨率分級(jí)獲取的管理控制器的實(shí)現(xiàn)方法。
一種數(shù)字圖像分辨率分級(jí)獲取的管理控制器的實(shí)現(xiàn)方法,包括以下步驟:
(1)分發(fā)端根據(jù)原圖像進(jìn)行初步分塊處理,得到由k個(gè)新劃分尺寸組成的新劃分尺寸序列a={a1,a2,…ak},k為設(shè)定的劃分權(quán)限等級(jí);
(2)分發(fā)端按照新劃分尺寸對(duì)圖像進(jìn)行多層次的區(qū)塊劃分,并利用混沌理論對(duì)每個(gè)劃分區(qū)塊進(jìn)行加密擾亂,得到擾亂圖像;
(3)接收端根據(jù)不同的還原權(quán)限等級(jí)對(duì)接收到擾亂圖像進(jìn)行解密還原,獲得不同清晰度的圖像。
步驟(1)的具體步驟為:
(1-1)初始化劃分尺寸為b×b,令b=1;
(1-2)對(duì)原圖像imageo按照劃分尺寸b×b進(jìn)行第b次劃分,得到多個(gè)原劃分區(qū)塊;
(1-3)對(duì)每個(gè)原劃分區(qū)塊內(nèi)部的像素點(diǎn)求平均值μ,并將平均值μ賦值給該區(qū)塊的每個(gè)像素點(diǎn),得到第b次均值后的圖像imageμ;
(1-4)計(jì)算原圖像imageo與第b次均值后的圖像imageμ的均方誤差diff,記為db,diff的計(jì)算公式如下:
其中,imageoij表示為原圖像imageo第i行第j列像素的值,imageμij表示均值后的圖像imageμ第i行第j列像素的值,p和q分別為原圖像imageo的行尺寸大小和列尺寸大?。?/p>
(1-5)判斷b是否小于max(p,q),若是,令b=b+1,并執(zhí)行步驟(1-2)~步驟(1-5),若否,執(zhí)行步驟(1-6),max(·)為求參數(shù)中的最大值;
(1-6)將d1,d2,…dmax(p,q)按照diff值的大小進(jìn)行排序,并根據(jù)所需劃分權(quán)限等級(jí)k將d1,d2,…dmax(p,q)自動(dòng)聚類成k組,選取每組diff值的均值作為新劃分尺寸,得到k個(gè)新劃分尺寸,k個(gè)新劃分尺寸按照從小到大順序排列成新劃分尺寸序列a={a1,a2,…ak}。
在步驟(1-2)中,當(dāng)原圖像imageo的的尺寸p和q不是劃分尺寸b×b的整數(shù)倍時(shí),此時(shí)劃分得到的多個(gè)原劃分區(qū)塊包含尺寸為b×b的原劃分區(qū)塊和尺寸小于b×b的原劃分區(qū)塊。
在步驟(1-6)中,每個(gè)權(quán)限等級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)新劃分尺寸;隨著劃分權(quán)限等級(jí)(加密所屬層次)的上升,新劃分尺寸逐漸變大,即劃分區(qū)塊逐漸變大,直至整個(gè)圖像為一個(gè)劃分區(qū)塊。當(dāng)圖像由m×m的像素矩陣組成,選擇劃分尺寸為b×b,則形成每行每列有m/b個(gè)劃分區(qū)塊組成的圖像。
步驟(2)的具體步驟為:
(2-1)在分發(fā)端,初始令z=1;
(2-2)對(duì)原圖像按照新劃分尺寸az進(jìn)行圖像劃分,得到第z層的多個(gè)新劃分區(qū)塊;
(2-3)利用混沌理論對(duì)第z層的新劃分區(qū)塊進(jìn)行擾亂;
(2-4)將混沌理論中隨機(jī)選取的該層的種子數(shù)字加密隱藏于擾亂后的圖像的任一像素點(diǎn)內(nèi),得到預(yù)擾亂圖像;
(2-5)判斷z是否小于k,若是,執(zhí)行步驟(2-6),若否,循環(huán)結(jié)束,將當(dāng)前得到的預(yù)擾亂圖像作為擾亂圖像;
(2-6)將當(dāng)前的預(yù)擾亂圖像作為下一個(gè)循環(huán)的原圖像,令z=z+1,執(zhí)行步驟(2-2)~步驟(2-5)。
混沌系統(tǒng)是一種高度復(fù)雜的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng),對(duì)初始條件非常敏感,生成的混沌序列具有非周期性和偽隨機(jī)性的特性。每一層對(duì)應(yīng)一個(gè)種子數(shù)字作為混沌函數(shù)的輸入,輸出一個(gè)混沌序列;該過(guò)程可以表示為:
f(xseed)=(x1,x2,…,xp)
其中,(x1,x2,…,xp)表示混沌序列中的具體數(shù)字,xseed表示種子數(shù)字,f為生成混沌序列的函數(shù)。若函數(shù)輸入的種子數(shù)字固定,所生成的混沌序列是不變的,因此,只要獲得種子數(shù)字,就可以快速地重新計(jì)算得出相同的混沌序列。
步驟(2-3)的具體步驟為:
(2-3-1)利用種子數(shù)字作為混沌理論隨機(jī)生成函數(shù)的輸入,得到這一層的混沌序列,此時(shí),混沌序列中的每個(gè)具體數(shù)字對(duì)應(yīng)一個(gè)新劃分區(qū)塊,利用對(duì)應(yīng)的具體數(shù)字對(duì)各新劃分區(qū)塊進(jìn)行擾亂;
(2-3-2)利用混沌理論,將混沌序列中的每個(gè)具體數(shù)字作為隨機(jī)生成函數(shù)的輸入,得到每個(gè)新劃分區(qū)塊的位置置換指示序列,此時(shí),位置置換指示序列的長(zhǎng)度在數(shù)量上等于對(duì)應(yīng)新劃分區(qū)塊中像素點(diǎn)的個(gè)數(shù);
(2-3-3)利用位置置換指示序列中的具體數(shù)字對(duì)新劃分區(qū)塊中對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)進(jìn)行擾亂。
在步驟(2-3-2)中,位置置換指示序列的長(zhǎng)度在數(shù)量上等于對(duì)應(yīng)區(qū)塊中像素點(diǎn)的個(gè)數(shù),以使每個(gè)像素點(diǎn)都參與到位置轉(zhuǎn)換中。
在步驟(2-3-3)中,把二維性質(zhì)的區(qū)塊,展開(kāi)為一維的形式,由左到右由上到下為區(qū)塊內(nèi)的每個(gè)像素點(diǎn)順序編號(hào),得到:
(1,2,3,4,…,p,…)
p為某個(gè)像素點(diǎn)的編號(hào),p的取值范圍為
位置置換指示序列是任意打亂順序后的編號(hào)序列,例如:可以表示為
(p,…,2,…,1,…,3)
該序列表明了順序編號(hào)的打亂方式,即指示著對(duì)應(yīng)編號(hào)的像素點(diǎn)的打亂方式。如該例所示,那么第一個(gè)像素點(diǎn),擾亂后應(yīng)該在原圖像第p個(gè)像素點(diǎn)的位置上;最后一個(gè)像素點(diǎn)的位置,擾亂后應(yīng)該在原圖像第3個(gè)像素點(diǎn)的位置上;以此類推對(duì)各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行位置置換操作。
步驟(2-4)的具體步驟為:
(2-4-1)將隨機(jī)選取的該層的種子數(shù)字加密,然后轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制比特流;
(2-4-2)利用圖像像素點(diǎn)最小顯著位的數(shù)據(jù)攜帶能力,將比特流存存儲(chǔ)于任一圖像像素點(diǎn)的最小顯著位上,得到預(yù)擾亂圖像。
在步驟(2-4-2)中,利用圖像像素點(diǎn)最不顯著位的數(shù)據(jù)攜帶能力,將比特流存儲(chǔ)入圖像像素點(diǎn)中。例如,每個(gè)像素點(diǎn)的值由n位比特?cái)?shù)據(jù)表示,形成2n個(gè)色度。某個(gè)像素點(diǎn)的色度為l,轉(zhuǎn)為二進(jìn)制表示為…00011…01,利用權(quán)重最小的那個(gè)位,攜帶加密的種子數(shù)字轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制后的某一位的信息,例如要隱藏的這1bit信息,值為0,不論像素值的二進(jìn)制表示中,權(quán)重最小的位置上的值是0還是1,都將會(huì)被設(shè)置為0,其在色度上的表現(xiàn)僅僅相差1,在人眼看來(lái)l與l-1或l+1的色度差別十分微小,從而實(shí)現(xiàn)像素點(diǎn)對(duì)額外信息的攜帶。利用一位最不顯著點(diǎn)來(lái)攜帶信息的方式,即每個(gè)像素點(diǎn)攜帶用二進(jìn)制表示的加密的種子數(shù)字的一位的信息,如果加密后的種子數(shù)字轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制時(shí)為8位,則需要8個(gè)像素點(diǎn)來(lái)攜帶一個(gè)8位的種子數(shù)字信息。由圖像本身秘密攜帶到達(dá)接收端,圖像雖攜帶了額外的信息即加密的種子數(shù)字,但仍然與原圖像的大小相同,既不增加傳輸帶寬的需求,也不產(chǎn)生人為管理的額外工作量。
為了避免不同層次的擾亂過(guò)程中出現(xiàn)相同的空間置換順序,所以每個(gè)層次的加密過(guò)程中增加種子數(shù)字,使任何圖像間或任何層次間的置換方式都是互不相同的。隨機(jī)變換的、無(wú)規(guī)律可循的、卻又可再現(xiàn)的擾亂序列將非常理想地保護(hù)圖像不被強(qiáng)行破解,所以,在本發(fā)明中對(duì)每個(gè)圖像的每個(gè)層次的加密過(guò)程都分配一個(gè)隨機(jī)的種子數(shù)字。種子數(shù)字可以隨機(jī)選擇,最終將會(huì)被隱藏進(jìn)所傳輸?shù)膱D像中,無(wú)需特殊記錄。利用種子數(shù)字也可避免利用大量的圖片破譯出固定模式的可能性。
每層的種子數(shù)字利用該層所對(duì)應(yīng)的密鑰加密,并轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制比特流。為了避免種子數(shù)字因其隱藏位置被發(fā)現(xiàn)而被找到,利用密鑰對(duì)種子數(shù)字進(jìn)行加密,進(jìn)而增加對(duì)密鑰的管理。在分發(fā)端對(duì)密鑰進(jìn)行管理,存儲(chǔ)加密后的圖像文件,且對(duì)不同層次的密鑰的管理,即可達(dá)到對(duì)不同層次清晰度圖像的管理效果。
劃分區(qū)塊與對(duì)應(yīng)的位置置換指示序列,利用基于空間位置置換的像素點(diǎn)擾亂技術(shù)進(jìn)行加密,具有計(jì)算量小,運(yùn)算速度快的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)空間上的位置置換,將會(huì)迅速降低相鄰像素點(diǎn)之間的相關(guān)性,降低了通過(guò)像素點(diǎn)的相關(guān)性逆向破解出高清圖像的可能性。
步驟(3)的具體步驟為:
(3-1)在接收端令z=k;
(3-2)接收端接收到加密的擾亂圖像,從約定的像素位置的最小顯著位上獲得第z層加密的種子數(shù)字的二進(jìn)制比特流信息;
(3-3)重整此時(shí)的二進(jìn)制比特流信息,根據(jù)已分配到的密鑰進(jìn)行解密操作,獲得種子數(shù)字;
(3-4)將種子數(shù)字作為混沌理論生成函數(shù)的輸入,產(chǎn)生混沌序列;
(3-5)將該混沌序列中的具體數(shù)字一一分配到第z層的每個(gè)劃分區(qū)塊,將每個(gè)具體數(shù)字作為生成函數(shù)的輸入,產(chǎn)生第z層的每個(gè)劃分區(qū)塊的位置置換指示序列;
(3-6)利用第z層的每個(gè)劃分區(qū)塊的位置置換指示序列,還原每個(gè)劃分區(qū)塊內(nèi)部的像素位置,得到較清晰的圖像;
(3-7)判斷z是否滿足z>k-d,若是,執(zhí)行步驟(3-8),若否,循環(huán)結(jié)束,將當(dāng)前得到的較清晰的圖像作為最終清洗圖像;其中,d為接收端擁有的還原權(quán)限等級(jí),且1≤d≤k;
(3-8)將較清晰的圖像作為下一個(gè)循環(huán)接收端接收到的擾亂圖像,令z=z-1,執(zhí)行步驟(3-2)~步驟(3-7)。
在步驟(3)中,接收端還原圖像是發(fā)送端擾亂圖像的反過(guò)程,根據(jù)接收端擁有的還原權(quán)限等級(jí)的不同,可以獲得不同清晰度的圖像,還原時(shí)是從接收端最后一次(最后一層)擾亂得到的圖像開(kāi)始的,根據(jù)接收端擁有的還原權(quán)限等級(jí),按照劃分權(quán)限等級(jí)從高到底的順序依次還原,例如:在分配端,圖像的劃分權(quán)限等級(jí)k=10,即進(jìn)行了10層的擾亂,接收端擁有的還原權(quán)限等級(jí)d=4,則在接收端按照劃分權(quán)限等級(jí)從高到底的順序依次還原4次,只能獲得接收端第7層擾亂后的圖像。
在步驟(3)中,擁有不同還原權(quán)限等級(jí)的接收端,分配不同數(shù)量的密鑰,還原權(quán)限等級(jí)越高,即還原權(quán)限等級(jí)d越接近劃分權(quán)限等級(jí)k,擁有的密鑰的數(shù)量就越多,能解碼出的種子數(shù)字的數(shù)量越多,恢復(fù)出的層次數(shù)量也就越多,還原得到的圖像越清晰,當(dāng)d=k時(shí),即接受端擁有全部的密鑰,還原得到最高清的圖像。
在步驟(3)中,若用戶權(quán)限升級(jí)時(shí),即接收端的還原權(quán)限等級(jí)升高時(shí),無(wú)需重新接收新的圖像數(shù)據(jù),只要增加獲得的密鑰數(shù)量,就可升級(jí)原先的模糊圖像。
本發(fā)明擁有快速實(shí)現(xiàn)的擾亂方式,計(jì)算量小,運(yùn)算速度快。另外在應(yīng)用方面,用戶只需要接受一次加密后的圖像,若用戶權(quán)限等級(jí)升級(jí)了或者降級(jí)了,無(wú)需重新接收?qǐng)D像數(shù)據(jù),僅僅根據(jù)密鑰數(shù)量的改變,圖像的質(zhì)量等級(jí)隨即改變。減少了傳輸帶寬,簡(jiǎn)化分發(fā)端對(duì)權(quán)限動(dòng)態(tài)改變時(shí)的控制。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明分發(fā)端多層次劃分區(qū)塊尺寸的獲取方法流程圖;
圖2是本發(fā)明分發(fā)端圖像被分層擾亂過(guò)程的流程圖;
圖3是本發(fā)明分發(fā)端種子數(shù)字隱藏示意圖;
圖4是本發(fā)明接受端擾亂圖像還原過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施方式
為了更為具體地描述本發(fā)明,下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明利用圖像分塊,像素點(diǎn)擾亂,數(shù)據(jù)隱藏,以及加密解密技術(shù),提出了在圖像共享時(shí)對(duì)不同權(quán)限用戶顯示不同質(zhì)量圖像的控制管理器的實(shí)現(xiàn)方法。
如圖1所示,在分發(fā)端獲得多層次劃分區(qū)塊尺寸序列,具體步驟為:
步驟1,初始化劃分尺寸為b×b,令b=1;
步驟2,對(duì)原圖像imageo按照劃分尺寸b×b進(jìn)行第b次劃分,得到多個(gè)原劃分區(qū)塊;
步驟3,對(duì)每個(gè)原劃分區(qū)塊內(nèi)部的像素點(diǎn)求平均值μ,并將平均值μ賦值給該區(qū)塊的每個(gè)像素點(diǎn),得到第b次均值后的圖像imageμ;
步驟4,計(jì)算原圖像imageo與第b次均值后的圖像imageμ的均方誤差diff,記為db,diff的計(jì)算公式如下:
其中,imageoij表示為原圖像imageo第i行第j列像素的值,imageμij表示均值后的圖像imageμ第i行第j列像素的值,p和q分別為原圖像imageo的行尺寸大小和列尺寸大小,對(duì)每個(gè)圖像的像素點(diǎn)按照自左向右和從上到下的順序標(biāo)號(hào)得到下標(biāo);
步驟5,判斷b是否小于max(p,q),若是,令b=b+1,并執(zhí)行步驟(1-2)~步驟(1-5),若否,執(zhí)行步驟(1-6),max(·)為求參數(shù)中的最大值;
步驟6,(1-6)將d1,d2,…dmax(p,q)按照diff值的大小進(jìn)行排序,并根據(jù)所需劃分權(quán)限等級(jí)k將d1,d2,…dmax(p,q)自動(dòng)聚類成k組,選取每組diff值的均值作為新劃分尺寸,得到k個(gè)新劃分尺寸,k個(gè)新劃分尺寸按照從小到大順序排列成新劃分尺寸序列a={a1,a2,…ak}。
此時(shí),每個(gè)權(quán)限等級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)新劃分尺寸;隨著劃分權(quán)限等級(jí)(加密所屬層次)的上升,新劃分尺寸逐漸變大,即劃分區(qū)塊逐漸變大,直至整個(gè)圖像為一個(gè)劃分區(qū)塊。
得到新劃分尺寸序列a后,利用該序列a對(duì)原圖像進(jìn)行多層次的分層以及加密擾亂,具體過(guò)程步驟如下:
步驟a,在分發(fā)端,初始令z=1;
步驟b,對(duì)原圖像按照新劃分尺寸az進(jìn)行圖像劃分,得到第z層的多個(gè)新劃分區(qū)塊;
步驟c,利用混沌理論對(duì)第z層的新劃分區(qū)塊進(jìn)行圖像擾亂;
此步驟中,對(duì)每一層個(gè)新劃分區(qū)塊進(jìn)行圖像擾亂的具體過(guò)程為:
首先,利用種子數(shù)字作為混沌理論隨機(jī)生成函數(shù)的輸入,得到這一層的混沌序列,此時(shí),混沌序列中的每個(gè)具體數(shù)字對(duì)應(yīng)一個(gè)新劃分區(qū)塊,利用對(duì)應(yīng)的具體數(shù)字對(duì)各新劃分區(qū)塊進(jìn)行擾亂;
然后,利用混沌理論,將混沌序列中的每個(gè)具體數(shù)字作為隨機(jī)生成函數(shù)的輸入,得到每個(gè)新劃分區(qū)塊的位置置換指示序列,此時(shí),位置置換指示序列的長(zhǎng)度在數(shù)量上等于對(duì)應(yīng)新劃分區(qū)塊中像素點(diǎn)的個(gè)數(shù);
最后,利用位置置換指示序列中的具體數(shù)字對(duì)新劃分區(qū)塊中對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)進(jìn)行擾亂。
如圖2所示,將每一層的輸入圖像劃分為區(qū)塊,給各個(gè)區(qū)塊進(jìn)行按從左到右從上到下的下標(biāo)編號(hào),得到(區(qū)塊1,1,區(qū)塊1,2,...,區(qū)塊s,s),具體排布見(jiàn)圖2。
利用該處理層次的種子數(shù)字,作為隨機(jī)生成函數(shù)的輸入,生成一個(gè)與區(qū)塊數(shù)量上相同的數(shù)字序列(x1,x2,...,xs×s)。為了示意圖的表示方便,這里對(duì)數(shù)字序列進(jìn)行和區(qū)塊一樣方式的編號(hào)處理。得到(x1,1,x1,2,...,xs,s),具體排布見(jiàn)圖2。
將劃分區(qū)塊與數(shù)字一一對(duì)應(yīng)。每個(gè)區(qū)塊都進(jìn)行如圖虛線框中的區(qū)塊內(nèi)部處理過(guò)程。此示意圖以其中一個(gè)區(qū)塊為例,以一般性的區(qū)塊i,j與數(shù)字xi,j為說(shuō)明實(shí)例。利用數(shù)字xi,j生成一個(gè)與劃分區(qū)塊內(nèi)部像素點(diǎn)個(gè)數(shù)數(shù)量上相同的指示序列。指示序列用來(lái)指示區(qū)塊內(nèi)像素點(diǎn)的置換位置,用來(lái)對(duì)區(qū)塊內(nèi)部的像素點(diǎn)進(jìn)行擾亂。得到擾亂后的區(qū)塊,每個(gè)區(qū)塊內(nèi)部擾亂后,按原有位置聯(lián)合各區(qū)塊,得到清晰度下降的圖像。
步驟d,將混沌理論中隨機(jī)選取的該層的種子數(shù)字加密隱藏于擾亂后的圖像的任一像素點(diǎn)內(nèi),得到預(yù)擾亂圖像;
此步驟中,將種子數(shù)字加密隱藏于圖像像素點(diǎn)內(nèi)的具體過(guò)程為:
首先,將隨機(jī)選取的該層的種子數(shù)字加密,然后轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制比特流;
然后,利用圖像像素點(diǎn)最小顯著位的數(shù)據(jù)攜帶能力,將比特流存存儲(chǔ)于任一圖像像素點(diǎn)的最小顯著位上,得到預(yù)擾亂圖像。
圖3表示的是每個(gè)層次處理過(guò)程中的種子數(shù)字隱藏的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),利用該層次對(duì)應(yīng)的密鑰,對(duì)種子數(shù)字進(jìn)行加密編碼,生成加密后的種子數(shù)字,將加密后的種子數(shù)字表示為二進(jìn)制比特流。清晰度下降的圖像視為由一個(gè)個(gè)像素點(diǎn)組成的圖像。根據(jù)約定的位置選擇合適的像素點(diǎn)作為信息的隱藏點(diǎn),將被選中的像素點(diǎn),與二進(jìn)制比特流的每一位進(jìn)行對(duì)應(yīng)。將一位比特信息隱藏入像素點(diǎn)的最低顯著位上。獲得帶有隱藏信息的清晰度下降的圖像,作為圖2下一次迭代的輸入圖像,進(jìn)行下一層次的處理,重復(fù)點(diǎn)線框中的層次內(nèi)部處理過(guò)程。
步驟e,判斷z是否小于k,若是,執(zhí)行步驟f,若否,循環(huán)結(jié)束,將當(dāng)前得到的預(yù)擾亂圖像作為擾亂圖像;
步驟f,將當(dāng)前的預(yù)擾亂圖像作為下一個(gè)循環(huán)的原圖像,令z=z+1,執(zhí)行步驟b~步驟e。
在接收端時(shí),根據(jù)接收端具有的還原權(quán)限等級(jí)對(duì)擾亂圖像進(jìn)行還原,得到清晰的圖像,具體過(guò)程為:
步驟1,在接收端令z=k;
步驟2,接收端接收到加密的混亂圖像,從約定的像素位置的最小顯著位上獲得第z層加密的種子數(shù)字的二進(jìn)制比特流信息;
步驟3,重整此時(shí)的二進(jìn)制比特流信息,根據(jù)已分配到的密鑰進(jìn)行解密操作,獲得種子數(shù)字;
步驟4,將種子數(shù)字作為混沌理論生成函數(shù)的輸入,產(chǎn)生混沌序列;
步驟5,將該混沌序列中的具體數(shù)字一一分配到第z層的每個(gè)劃分區(qū)塊,將每個(gè)具體數(shù)字作為生成函數(shù)的輸入,產(chǎn)生第z層的每個(gè)劃分區(qū)塊的位置置換指示序列;
步驟6,利用第z層的每個(gè)劃分區(qū)塊的位置置換指示序列,還原每個(gè)劃分區(qū)塊內(nèi)部的像素位置,得到較清晰的圖像;
步驟7,判斷z是否滿足z>k-d,若是,執(zhí)行步驟(3-8),若否,循環(huán)結(jié)束,將當(dāng)前得到的較清晰的圖像作為最終清洗圖像;其中,d為接收端擁有的還原權(quán)限等級(jí),且1≤d≤k;
步驟8,將較清晰的圖像作為下一個(gè)循環(huán)接收端接收到的擾亂圖像,令z=z-1,執(zhí)行步驟2~步驟7。
如圖4所示,接收端用戶根據(jù)所授予的密鑰的數(shù)量,進(jìn)行不同次數(shù)的還原迭代,得到不同清晰程度的圖像。以低清晰度的圖像作為每層的輸入,從約定位置的像素點(diǎn)中,獲得隱藏的比特流信息,根據(jù)該層對(duì)應(yīng)的密鑰,對(duì)比特流信息進(jìn)行解碼獲得該層所對(duì)應(yīng)的種子數(shù)字。
利用種子數(shù)字作為約定的隨機(jī)生成函數(shù)的輸入,獲得數(shù)字序列,再將數(shù)字序列與每個(gè)區(qū)塊一一對(duì)應(yīng),如圖所示。每個(gè)區(qū)塊分別進(jìn)行圖中虛線框中:區(qū)塊內(nèi)部操作的過(guò)程,利用對(duì)應(yīng)到的數(shù)字重新生成位置置換指示序列。每個(gè)區(qū)塊利用置換指示序列,從而將內(nèi)部的像素點(diǎn)進(jìn)行還原,聯(lián)合各區(qū)塊,即可得到清晰度提升了的圖像。
根據(jù)接收端的權(quán)限等級(jí),對(duì)點(diǎn)線框中所表示的每層內(nèi)部處理過(guò)程進(jìn)行多次的迭代,直至使用完接收端分配到的所有密鑰。每層處理完后,若仍有密鑰可使用,則將清晰度提升了的圖像作為下一層的輸入圖像,直至達(dá)到了用戶權(quán)限所對(duì)應(yīng)的圖像顯示等級(jí)為止,即是用完了所有分配到的密鑰為止。
以上所述的具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的最優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充和等同替換等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。