CN107343119A - 一种数字图像隐写数据擦除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字图像隐写数据擦除方法，包括：对输入的图像或者视频的帧进行快速傅里叶变换或者离散余弦变换；使用预设的滤波算法对变换之后的数据进行带通滤波处理；对带通滤波处理之后的数据进行逆快速傅里叶变换或者逆离散余弦变换还原图像或者视频的帧；对还原之后的图像或者视频的帧进行区域划分；根据预设的角度对划分的区域进行旋转；使用图像修复算法对图像或者视频的帧进行修复处理，从而能够快速的擦除或扰乱隐写于图像和视频帧之中的数据，使得接收者无法提取隐藏的数据，达到防止信息泄露的目的。本发明将快速傅里叶变换运用到隐藏数据的擦除之中，再结合图像和视频帧的特征信息使用带通滤波，从而实现擦除或扰乱隐藏数据。
Description
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种数字图像隐写数据擦除方法。
背景技术
在过去的数十年时间里，基于多媒体图像的隐写技术一直是研究的热点，各种新的隐写算法层出不穷。在另一方面，对于隐写术的检测方法也在持续的研究中，尽管对一些隐写方法有一定的效果，但是对于种类繁多的隐写术而言，检测方法犹如大海捞针，现有技术难以实现对隐写的检测。在载体方面，最初的隐写技术多使用图片作为载体，但是随着流媒体服务和视频分享网站的兴起，以图片为载体的隐写术逐渐倾向于能够携带更多数据的视频载体。视频载体在网络上可以以流媒体形式传输，其在多个方面具有独具特色的优势，主要表现在：相比于图片，视频提供更大的载体空间。视频的帧可以隐藏大量数据。此外，视频提供的多通道也可以用于隐藏数据。
视频以流媒体形式在网络传输，为隐写数据的传输提供特别的路径和更为安全的传输环境。首先，相比较于将数据隐写于图片中再通过其他方式传输，视频可以以流媒体的方式在网络上直接传输；其次，流媒体传输的时效性要求较高，很难瞬时检测流媒体的数据流中是否隐藏数据；再者，流媒体不易被完全截获，容易避免“离线攻击”，为数据提供了安全防护。
因此，现有的隐写技术千变万化、层出不穷，而对隐写的检测难度非常大的情况下，在防止数据泄露的前提下，对隐写于载体中的数据进行扰乱或擦除，使得隐藏于载体中的数据难以被提取，显得尤为重要，同时也是一种切实可行的方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种数字图像隐写数据擦除方法，至少部分解决上述技术问题。
为此，本发明提供一种数字图像隐写数据擦除方法，包括：
对输入的图像或者视频的帧进行快速傅里叶变换或者离散余弦变换；
使用预设的滤波算法对变换之后的数据进行带通滤波处理；
对带通滤波处理之后的数据进行逆快速傅里叶变换或者逆离散余弦变换还原图像或者视频的帧；
对还原之后的图像或者视频的帧进行区域划分；
根据预设的角度对划分的区域进行旋转；
使用图像修复算法对图像或者视频的帧进行修复处理。
可选的，所述对输入的图像或者视频的帧进行快速傅里叶变换的步骤包括：
当输入的数据为图像数据时，直接进行快速傅里叶变换；
当输入的数据为视频数据时，使用预设的解码算法进行解码同时提取解码之后的视频帧；
对提取的视频帧进行快速傅里叶变换。
可选的，所述使用预设的滤波算法对变换之后的数据进行带通滤波处理的步骤包括：
根据图像或者视频的帧的光照强度、明暗变化和饱和度对带通滤波的滤波频率范围进行调节；
使用调节之后的滤波频率范围对快速傅里叶变换之后的数据进行带通滤波处理。
可选的，所述对还原之后的图像或者视频的帧进行区域划分的步骤包括：
在图像或者视频的帧上选取预设数量的区域；
根据区域的预设形状确定区域的中心点；
所述根据预设的角度对划分的区域进行旋转的步骤包括：
根据所述中心点对区域进行预设角度的旋转。
可选的，所述预设形状为矩形或者圆形。
可选的，所述预设角度的范围包括0.001度至0.5度。
可选的，各个区域不重叠，而且所有的区域充满整个图像界面。
可选的，所述使用图像修复算法对图像或者视频的帧进行修复处理的步骤包括：
对图像或者视频的帧上的白线或错乱的画面纹理进行修复处理。
可选的，还包括：
使用预设的视频编码算法对修复之后的视频帧进行编码；
使用编码之后的视频帧替换原视频帧。
本发明具有下述有益效果：
本发明提供的数字图像隐写数据擦除方法包括：对输入的图像或者视频的帧进行快速傅里叶变换或者离散余弦变换；使用预设的滤波算法对变换之后的数据进行带通滤波处理；对带通滤波处理之后的数据进行逆快速傅里叶变换或者逆离散余弦变换还原图像或者视频的帧；对还原之后的图像或者视频的帧进行区域划分；根据预设的角度对划分的区域进行旋转；使用图像修复算法对图像或者视频的帧进行修复处理，从而能够快速的擦除或扰乱隐写于图像和视频帧之中的数据，使得接收者无法提取隐藏的数据，达到防止信息泄露的目的。本发明将快速傅里叶变换运用到隐藏数据的擦除之中，再结合图像和视频帧的特征信息使用带通滤波，从而实现擦除或扰乱隐藏数据。另外，本发明在进行带通滤波时充分结合了图像和视频帧的特征信息，滤波后的图像几乎与原图像没有差别，人体视觉系统无法辨别出滤波产生的变化。而且，本发明根据预设的角度对图像和视频帧的已划分区域进行旋转，能够很好的扰乱隐写的数据，使得接收者无法提取到预先隐写的数据。因此，本发明提供的技术方案对图像和视频帧的数据进行处理，对图像和视频帧像素的细微位移进行改进，在保证人类视觉系统(Human Vision System，HVS)无法察觉的前提之下，有效擦除图像和视频帧之中隐写的数据。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种数字图像隐写数据擦除方法的整体流程图；
图2为本发明实施例一提供的一种图像之中隐写数据擦除方法的流程图；
图3为本发明实施例二提供的一种视频之中隐写数据擦除方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的数字图像隐写数据擦除方法进行详细描述。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种数字图像隐写数据擦除方法的整体流程图，图2为本发明实施例一提供的一种图像之中隐写数据擦除方法的流程图。如图1和图2所示，所述数字图像隐写数据擦除方法包括：对输入的图像进行快速傅里叶变换或者离散余弦变换，使用预设的滤波算法对变换之后的数据进行带通滤波处理，对带通滤波处理之后的数据进行逆快速傅里叶变换或者逆离散余弦变换还原图像，对还原之后的图像进行区域划分，根据预设的角度对划分的区域进行旋转，使用图像修复算法对图像进行修复处理，从而能够快速的擦除或扰乱隐写于图像之中的数据，使得接收者无法提取隐藏的数据，达到防止信息泄露的目的。本实施例将快速傅里叶变换运用到隐藏数据的擦除之中，再结合图像的特征信息使用带通滤波，从而实现擦除或扰乱隐藏数据。另外，本实施例在进行带通滤波时充分结合了图像的特征信息，滤波后的图像几乎与原图像没有差别，人体视觉系统无法辨别出滤波产生的变化。而且，本实施例根据预设的角度对图像的已划分区域进行旋转，能够很好的扰乱隐写的数据，使得接收者无法提取到预先隐写的数据。因此，本实施例提供的技术方案对图像的数据进行处理，对图像像素的细微位移进行改进，在保证人类视觉系统无法察觉的前提之下，有效擦除图像之中隐写的数据。
本实施例中，对输入的图像进行快速傅里叶变换具体为：对输入的图片数据，使用快速傅里叶变换算法进行快速傅里叶变换，将输入的图片数据变换到频率域，为下一步的带通滤波做好准备。对输入的图片数据进行变换通常使用快速傅里叶变换，但是也不仅仅限于快速傅里叶变换，也可以使用其它变换算法，例如，离散余弦变换(Discrete CosineTransform，DCT)。
参见图1和图2，本实施例根据图像的特征信息对带通滤波的滤波频率范围进行调节，所述特征信息包括光照强度、明暗变化和饱和度，再使用调节之后的滤波频率范围对快速傅里叶变换之后的数据进行带通滤波处理。本实施例将快速傅里叶变换运用到隐藏数据的擦除之中，再结合图像特征信息使用带通滤波，从而实现擦除或扰乱隐藏数据。另外，本实施例在进行带通滤波时充分结合了图像的特征信息，滤波后的图像几乎与原图像没有差别，人体视觉系统无法辨别出滤波产生的变化。
本实施例中，在图像上选取预设数量的区域，根据区域的预设形状确定区域的中心点，根据所述中心点对区域进行预设角度的旋转。可选的，所述预设形状为矩形或者圆形。需要说明的是，本发明要求保护的区域形状不限于矩形和圆形这两种形状，其它形状也属于本发明的保护范围。可选的，所述预设角度的范围包括0.001度至0.5度。需要说明的是，本发明要求保护的旋转角度不限于0.001度至0.5度的角度范围，其它角度值也属于本发明的保护范围。另外，本实施例以随机的角度对图像的已划分区域进行旋转，旋转的角度具有随机性。因此，任何角度值只要满足本发明的相关条件，都属于本发明的保护范围。优选的，各个区域不重叠，而且所有的区域充满整个图像界面，对图像的白线或错乱的画面纹理进行修复处理。本实施例根据预设的角度对图像的已划分区域进行旋转，能够很好的扰乱隐写的数据，使得接收者无法提取到预先隐写的数据。因此，本实施例提供的技术方案对图像的数据进行处理，对图像像素的细微位移进行改进，在保证人类视觉系统无法察觉的前提之下，有效擦除图像之中隐写的数据。
本实施例提供的数字图像隐写数据擦除方法包括：对输入的图像或者视频的帧进行快速傅里叶变换或者离散余弦变换；使用预设的滤波算法对变换之后的数据进行带通滤波处理；对带通滤波处理之后的数据进行逆快速傅里叶变换或者逆离散余弦变换还原图像或者视频的帧；对还原之后的图像或者视频的帧进行区域划分；根据预设的角度对划分的区域进行旋转；使用图像修复算法对图像或者视频的帧进行修复处理，从而能够快速的擦除或扰乱隐写于图像和视频帧之中的数据，使得接收者无法提取隐藏的数据，达到防止信息泄露的目的。本实施例将快速傅里叶变换运用到隐藏数据的擦除之中，再结合图像和视频帧的特征信息使用带通滤波，从而实现擦除或扰乱隐藏数据。另外，本实施例在进行带通滤波时充分结合了图像和视频帧的特征信息，滤波后的图像几乎与原图像没有差别，人体视觉系统无法辨别出滤波产生的变化。而且，本实施例根据预设的角度对图像和视频帧的已划分区域进行旋转，能够很好的扰乱隐写的数据，使得接收者无法提取到预先隐写的数据。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种视频之中隐写数据擦除方法的流程图。参见图1和图3，所述数字图像隐写数据擦除方法包括：对输入的视频的帧进行快速傅里叶变换或者离散余弦变换，使用预设的滤波算法对变换之后的数据进行带通滤波处理，对带通滤波处理之后的数据进行逆快速傅里叶变换或者逆离散余弦变换还原视频的帧，对还原之后的视频的帧进行区域划分，根据预设的角度对划分的区域进行旋转，使用图像修复算法对视频的帧进行修复处理，从而能够快速的擦除或扰乱隐写于视频帧之中的数据，使得接收者无法提取隐藏的数据，达到防止信息泄露的目的。本实施例将快速傅里叶变换运用到隐藏数据的擦除之中，再结合视频帧的特征信息使用带通滤波，从而实现擦除或扰乱隐藏数据。另外，本实施例在进行带通滤波时充分结合了视频帧的特征信息，滤波后的图像几乎与原图像没有差别，人体视觉系统无法辨别出滤波产生的变化。而且，本实施例根据预设的角度对视频帧的已划分区域进行旋转，能够很好的扰乱隐写的数据，使得接收者无法提取到预先隐写的数据。因此，本实施例提供的技术方案对视频帧的数据进行处理，对视频帧像素的细微位移进行改进，在保证人类视觉系统无法察觉的前提之下，有效擦除图像和视频帧之中隐写的数据。
本实施例使用预设的解码算法进行解码同时提取解码之后的视频帧，对提取的视频帧进行快速傅里叶变换。对提取的视频帧进行变换通常使用快速傅里叶变换，但是也不仅仅限于快速傅里叶变换，也可以使用其它变换算法，例如，离散余弦变换。根据视频的帧的特征信息对带通滤波的滤波频率范围进行调节，所述特征信息包括光照强度、明暗变化和饱和度，使用调节之后的滤波频率范围对快速傅里叶变换之后的数据进行带通滤波处理。本实施例将快速傅里叶变换运用到隐藏数据的擦除之中，再结合视频帧的特征信息使用带通滤波，从而实现擦除或扰乱隐藏数据。另外，本实施例在进行带通滤波时充分结合了视频帧的特征信息，滤波后的图像几乎与原图像没有差别，人体视觉系统无法辨别出滤波产生的变化。
参见图1和图3，本实施例在视频的帧上选取预设数量的区域，根据区域的预设形状确定区域的中心点，根据所述中心点对区域进行预设角度的旋转。可选的，所述预设形状为矩形或者圆形。需要说明的是，本发明要求保护的区域形状不限于矩形和圆形这两种形状，其它形状也属于本发明的保护范围。可选的，所述预设角度的范围包括0.001度至0.5度。需要说明的是，本发明要求保护的旋转角度不限于0.001度至0.5度的角度范围，其它角度值也属于本发明的保护范围。另外，本实施例以随机的角度对视频帧的已划分区域进行旋转，旋转的角度具有随机性。因此，任何角度值只要满足本发明的相关条件，都属于本发明的保护范围。优选的，各个区域不重叠，而且所有的区域充满整个图像界面，对图像的白线或错乱的画面纹理进行修复处理。本实施例根据预设的角度对视频帧的已划分区域进行旋转，能够很好的扰乱隐写的数据，使得接收者无法提取到预先隐写的数据。因此，本实施例提供的技术方案对视频帧的数据进行处理，对视频帧像素的细微位移进行改进，在保证人类视觉系统无法察觉的前提之下，有效擦除视频帧之中隐写的数据。
本实施例使用预设的视频编码算法对修复之后的视频帧进行编码，使用编码之后的视频帧替换原视频帧，从而能够快速的擦除或扰乱隐写于图像和视频帧之中的数据，使得接收者无法提取隐藏的数据，达到防止信息泄露的目的。因此，本实施例提供的技术方案对图像和视频帧的数据进行处理，对图像和视频帧像素的细微位移进行改进，在保证人类视觉系统无法察觉的前提之下，有效擦除图像和视频帧之中隐写的数据。
本实施例提供的数字图像隐写数据擦除方法包括：对输入的图像或者视频的帧进行快速傅里叶变换或者离散余弦变换；使用预设的滤波算法对变换之后的数据进行带通滤波处理；对带通滤波处理之后的数据进行逆快速傅里叶变换或者逆离散余弦变换还原图像或者视频的帧；对还原之后的图像或者视频的帧进行区域划分；根据预设的角度对划分的区域进行旋转；使用图像修复算法对图像或者视频的帧进行修复处理，从而能够快速的擦除或扰乱隐写于图像和视频帧之中的数据，使得接收者无法提取隐藏的数据，达到防止信息泄露的目的。本实施例将快速傅里叶变换运用到隐藏数据的擦除之中，再结合图像和视频帧的特征信息使用带通滤波，从而实现擦除或扰乱隐藏数据。另外，本实施例在进行带通滤波时充分结合了图像和视频帧的特征信息，滤波后的图像几乎与原图像没有差别，人体视觉系统无法辨别出滤波产生的变化。而且，本实施例根据预设的角度对图像和视频帧的已划分区域进行旋转，能够很好的扰乱隐写的数据，使得接收者无法提取到预先隐写的数据。因此，本实施例提供的技术方案对图像和视频帧的数据进行处理，对图像和视频帧像素的细微位移进行改进，在保证人类视觉系统无法察觉的前提之下，有效擦除图像和视频帧之中隐写的数据。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种数字图像隐写数据擦除方法，其特征在于，包括：
对输入的图像或者视频的帧进行快速傅里叶变换或者离散余弦变换；
使用预设的滤波算法对变换之后的数据进行带通滤波处理；
对带通滤波处理之后的数据进行逆快速傅里叶变换或者逆离散余弦变换还原图像或者视频的帧；
对还原之后的图像或者视频的帧进行区域划分；
根据预设的角度对划分的区域进行旋转；
使用图像修复算法对图像或者视频的帧进行修复处理。
2.根据权利要求1所述的数字图像隐写数据擦除方法，其特征在于，所述对输入的图像或者视频的帧进行快速傅里叶变换的步骤包括：
当输入的数据为图像数据时，直接进行快速傅里叶变换；
当输入的数据为视频数据时，使用预设的解码算法进行解码同时提取解码之后的视频帧；
对提取的视频帧进行快速傅里叶变换。
3.根据权利要求1所述的数字图像隐写数据擦除方法，其特征在于，所述使用预设的滤波算法对变换之后的数据进行带通滤波处理的步骤包括：
根据图像或者视频的帧的光照强度、明暗变化和饱和度对带通滤波的滤波频率范围进行调节；
使用调节之后的滤波频率范围对快速傅里叶变换之后的数据进行带通滤波处理。
4.根据权利要求1所述的数字图像隐写数据擦除方法，其特征在于，所述对还原之后的图像或者视频的帧进行区域划分的步骤包括：
在图像或者视频的帧上选取预设数量的区域；
根据区域的预设形状确定区域的中心点；
所述根据预设的角度对划分的区域进行旋转的步骤包括：
根据所述中心点对区域进行预设角度的旋转。
5.根据权利要求4所述的数字图像隐写数据擦除方法，其特征在于，所述预设形状为矩形或者圆形。
6.根据权利要求4所述的数字图像隐写数据擦除方法，其特征在于，所述预设角度的范围包括0.001度至0.5度。
7.根据权利要求4所述的数字图像隐写数据擦除方法，其特征在于，各个区域不重叠，而且所有的区域充满整个图像界面。
8.根据权利要求1所述的数字图像隐写数据擦除方法，其特征在于，所述使用图像修复算法对图像或者视频的帧进行修复处理的步骤包括：
对图像或者视频的帧上的白线或错乱的画面纹理进行修复处理。
9.根据权利要求1所述的数字图像隐写数据擦除方法，其特征在于，还包括：
使用预设的视频编码算法对修复之后的视频帧进行编码；
使用编码之后的视频帧替换原视频帧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20171110 |