[发明专利]一种彩色JPEG图像的格式兼容加解密方法

说明书

本发明公开一种彩色JPEG图像的格式兼容加解密方法，包括以下步骤：S1：确定要提取块T规模L_T；S2：从原JPEG图像的压缩数据段中框选ROI块，根据ROI块与T大小关系，重新框选ROI块或者补充随机块至ROI块中使ROI块与T规模相等；S3：对S2中得到的块进行RC4加密形成加密块；S4：对原JPEG图像压缩数据段中剩余块进行置乱重排；S5：将S3生成加密块与S4中置乱重排后块重新组织为格式兼容加密JPEG图像；S6：进行图像恢复或图像解密。本发明复合加密图像块信息，还改变原来图像的结构，使得加密后的图像难以辨识，提高了算法的有效性和可靠性，为ROI提供保护，适应于不同应用场景，保留对加密JPEG图像进行一定检测处理的能力，可以为云监控系统、云存储系统等应用提供帮助。

技术领域

本发明涉及多媒体信息安全领域，更具体地，涉及一种彩色JPEG图像的格式兼容加密方法。

背景技术

近年来，随着多媒体技术的发展，图像处理技术越来越多地出现在人们平时的日常生活中，与此同时，人们对于图像内容的隐私保护技术的发展也越来越重视。除此之外，人们对于图片传输的速度也越来越重视，尤其是需要传输大量图片时，由于带宽有限，如果不对原图进行一定处理，传输起来将耗费大量的带宽和时间。

因此，JPEG作为一种能够对图像进行压缩从而减小其大小，节省带宽并提高传输速度的同时，还能够保持图像的高质量的图像格式，在最近几年已经受到各个行业的热捧。然而对于JPEG来说，目前已有的加密方法主要针对JPEG码流中的空域、时域相关参数进行加密，从安全性的角度来考虑，这样的算法都存在着隐私泄露的风险。特别地，这些加密算法并没有改变图像本身的结构，而图像的结构本身是附带了大量的边信息的，如果不进行加密修改，很有可能会导致隐私泄露，这就使得安全性并没有得到充足的保障。

虽然最近有些算法针对频域的参数进行加密，同时也改变了图像的结构，相比其他绝大多数的JPEG加密算法而言，安全性方面已经有了显著的提升，但是一方面，它们往往只采用一种加密方式，而没有复合多种加密系统；另一方面，加密的JPEG图像往往用于云存储系统等场景，例如在云服务器上对加密JPEG图像进行水印的嵌入、检索，或者进行图像检索等，这些需要保留对加密JPEG图像一定的处理能力，而那些算法往往不能很好地做到这点。

本发明所提出的一种彩色JPEG图像的格式兼容加密算法，主要对24位彩色JPEG图像的频域参数以及文件结构信息进行了加密，同时设计了多层加密系统，为ROI提供了专门的保护，ROI为感兴趣区域，提高了加密算法对不同应用场景的适应性。除此之外，还保留了对加密JPEG图像的检测处理的能力，兼顾了云端处理与图像内容保护的两种需求。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种彩色JPEG图像的格式兼容加解密方法。

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

本发明的首要目的是能够高效安全地对JPEG图像进行加密。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种彩色JPEG图像的格式兼容加密方法，包括以下步骤：

S1：确定要提取的块T的规模L_T，L_T即为要加密的区域大小；

S2：从原JPEG图像的压缩数据段中框选ROI块，根据ROI块与T的大小关系，重新框选ROI块或者补充随机块至ROI块中使ROI块与T规模相等；

S3：对S2中得到的块进行RC4加密形成加密块；

S4：对原JPEG图像的压缩数据段中剩余的块进行置乱重排；

S5：将S3生成的加密块与S4中置乱重排后的块重新组织为格式兼容的加密JPEG图像；