CN111539870A - 一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复方法及装置，其方法包括：在对N*M纠删码进行编码时，确定用于编造跳跃纠删码的跳跃间隔个数参数J和每行的编码循环起始点参数T；根据所述J和所述T，对所述N*M纠删码中的新媒体图像数据块进行编码处理，得到包含所述纠删码阵列中每行跳跃校验块的N*(M+1)跳跃纠删码；在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。

Description

一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机安全技术领域，特别涉及一种基于纠删码的新媒体图像的 篡改恢复方法及装置。
背景技术
随着新媒体时代新技术的迅猛发展，以计算机、智能手机为主要传播媒介的 新媒体内容逐渐渗透人们的日常生活中。图片作为新媒体传播内容的重要元素之 一，作为人与人之间交流最主要的社交手段被应用在各大网站与移动客户端中， 形成了图片社交发展趋势，成为人类文化发展的重要部分。但是，图片在存储和 传输中所承载的信息易被篡改，会导致接收图片的人接受信息有误，造成信息误 解。特别是在某些领域，列如军事，金融等行业更需要保证图片承载信息的正确 性，需要图像正确的被传送和接收，如何在图像信息在存储和传送过程中被篡改 后，恢复出原始图像已成为一个热门研究问题。
目前，应用使用较为广泛的防止新媒体图像篡改技术主要为数字水印技术和Hash算法，这两种方式只能在一定程度上防止图像篡改，并不能完全恢复出篡 改的图像。把新媒体图像篡改技术研究与优化后的阵列纠删码联合在一起能提高 新媒体图像篡改后的恢复准确率。所谓的阵列纠删码，一般采用简单奇偶校验的 方式来进行编码，它主要在磁盘阵列中进行使用。通常把阵列纠删码看做成一个 二维的矩阵阵列，将数据按照规律存放在二维阵列上，其中校验块是在矩阵上对 存放的数据进行异或操作来生成。阵列纠删码细分分为横式编码和纵式编码，其 中常见的横式编码有EVENODD码、RDP码、STAR码。常见的纵式编码有X码、WEAVER 码。阵列码因为在整个编码和解码中只有异或计算，计算复杂度低，使得它们更 适用于RAID存储系统。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复方 法及装置。
根据本发明实施例提供的一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复方法，包 括：
在对N*M纠删码进行编码时，确定用于编造跳跃纠删码的跳跃间隔个数参 数J和每行的编码循环起始点参数T；
根据所述J和所述T，对所述N*M纠删码中的新媒体图像数据块进行编码 处理，得到包含所述纠删码阵列中每行跳跃校验块的N*(M+1)跳跃纠删码；
在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复 出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；
其中，所述N,M,J,T均为正整数。
优选地，所述根据所述J和所述T，对所述N*M纠删码中的新媒体图像数据 块进行编码处理，得到包含所述纠删码阵列中每行跳跃校验块的N*(M+1)跳跃纠 删码包括：
根据所述J和所述T，从所述N*M纠删码中每行的新媒体图像数据块中选 出多个新媒体图像数据块组成数据块集合Ai；
通过分别对每行的所述数据块集合Ai中的多个新媒体图像数据块进行异或 计算，得到每行的跳跃校验块；
通过将所述每行的跳跃校验块存放到所述N*M纠删码的第(M+1)列中，形成 N*(M+1)跳跃纠删码。
优选地，所述在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，利用所述跳 跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块包括：
在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，判断所述篡改恢复为单部 分篡改恢复还是多部分篡改恢复；
当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所 述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；
当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所 述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。
优选地，所述当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，利用所述跳跃校 验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块包括：
当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，确定所述N*(M+1)跳跃纠删码 中被篡改新媒体图像数据块所在的列位置；
当确定所述被篡改新媒体图像数据块在所在行构成跳跃校验块所在的数据 块集合Ai中时，读取所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述 数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块，并通过对所述被篡改新媒体图 像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数 据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据 块；
当确定所述被篡改新媒体图像数据块不在所在行构成跳跃校验块所在的数 据块集合Ai中时，利用阵列解码方式或链条解码方式恢复出所述N*(M+1)跳跃纠 删码中被篡改的新媒体图像数据块。
优选地，所述当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，利用所述跳跃校 验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块包括：
当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，确定所述N*(M+1)跳跃纠删码 的每行中被篡改新媒体图像数据块所在的列位置；
当确定每行中所述被篡改新媒体图像数据块在所在行构成跳跃校验块所在 的数据块集合Ai中时，读取所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块 和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块，并通过对所述被篡改新 媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体 图像数据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的一个或多 个新媒体图像数据块；
将所述恢复出的一个或多个新媒体图像数据块标记恢复为活跃块，并利用所 述活跃块、改行中未被篡改的新媒体图像数据块以及该行的跳跃校验块，恢复出 N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的剩余新媒体图像数据块。
根据本发明实施例提供的一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复装置，包 括：
确定模块，用于在对N*M纠删码进行编码时，确定用于编造跳跃纠删码的 跳跃间隔个数参数J和每行的编码循环起始点参数T；
编码模块，用于根据所述J和所述T，对所述N*M纠删码中的新媒体图像 数据块进行编码处理，得到包含所述纠删码阵列中每行跳跃校验块的N*(M+1)跳 跃纠删码；
篡改恢复模块，用于在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，利用 所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；
其中，所述N,M,J,T均为正整数。
优选地，所述编码模块包括：
选择单元，用于根据所述J和所述T，从所述N*M纠删码中每行的新媒体 图像数据块中选出多个新媒体图像数据块组成数据块集合Ai；
计算单元，用于通过分别对每行的所述数据块集合Ai中的多个新媒体图像 数据块进行异或计算，得到每行的跳跃校验块；
编码单元，用于通过将所述每行的跳跃校验块存放到所述N*M纠删码的第 (M+1)列中，形成N*(M+1)跳跃纠删码。
优选地，所述篡改恢复模块包括：
判断单元，用于在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，判断所述 篡改恢复为单部分篡改恢复还是多部分篡改恢复；
第一篡改恢复单元，用于当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，利用 所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；
第二篡改恢复单元，用于当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，利用 所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。
优选地，所述第一篡改恢复单元包括：
第一确定子单元，用于当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，确定所 述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改新媒体图像数据块所在的列位置；
第一篡改恢复子单元，用于当确定所述被篡改新媒体图像数据块在所在行 构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，读取所述被篡改新媒体图像数据块 所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块，并 通过对所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码 中被篡改的新媒体图像数据块，以及当确定所述被篡改新媒体图像数据块不在所 在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，利用阵列解码方式或链条解码 方式恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。
优选地，所述第二篡改恢复单元包括：
第二确定子单元，用于当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，确定所 述N*(M+1)跳跃纠删码的每行中被篡改新媒体图像数据块所在的列位置；
第二篡改恢复子单元，用于当确定每行中所述被篡改新媒体图像数据块在 所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，读取所述被篡改新媒体图像 数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据 块，并通过对所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集 合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃纠 删码中被篡改的一个或多个新媒体图像数据块，以及将所述恢复出的一个或多个 新媒体图像数据块标记恢复为活跃块，并利用所述活跃块、改行中未被篡改的新 媒体图像数据块以及该行的跳跃校验块，恢复出N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的 剩余新媒体图像数据块。
根据本发明实施例提供的方案，利用特定的纠删码算法在检验图片被篡改后， 恢复原始新媒体图像，解决了新媒体图像在存储和传输过程中容易被篡改的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分， 本发明的示意性实施例及其说明用于理解本发明，并不构成对本发明的不当限定。 在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复方法 的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复装置 的示意图；
图3是本发明实施例提供的Evenodd编码示意图；
图4是本发明实施例提供的跳跃纠删码编码示意图；
图5是本发明实施例提供的单部分篡改恢复示意图；
图6是本发明实施例提供的多部分篡改恢复示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明 的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复方法 的流程图，如图1所示，包括：
步骤一：在对N*M纠删码进行编码时，确定用于编造跳跃纠删码的跳跃间 隔个数参数J和每行的编码循环起始点参数T；
步骤二：根据所述J和所述T，对所述N*M纠删码中的新媒体图像数据块 进行编码处理，得到包含所述纠删码阵列中每行跳跃校验块的N*(M+1)跳跃纠删 码；
步骤三：在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，利用所述跳跃校 验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；
其中，所述N,M,J,T均为正整数。
优选地，所述根据所述J和所述T，对所述N*M纠删码中的新媒体图像数据 块进行编码处理，得到包含所述纠删码阵列中每行跳跃校验块的N*(M+1)跳跃纠 删码包括：根据所述J和所述T，从所述N*M纠删码中每行的新媒体图像数据块 中选出多个新媒体图像数据块组成数据块集合Ai；通过分别对每行的所述数据 块集合Ai中的多个新媒体图像数据块进行异或计算，得到每行的跳跃校验块； 通过将所述每行的跳跃校验块存放到所述N*M纠删码的第(M+1)列中，形成N*(M+1)跳跃纠删码。
优选地，所述在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，利用所述跳 跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块包括：在 对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，判断所述篡改恢复为单部分篡改恢 复还是多部分篡改恢复；当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，利用所述跳 跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；当判断 所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳 跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。
优选地，所述当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，利用所述跳跃校 验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块包括：当判断 所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，确定所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改新媒 体图像数据块所在的列位置；当确定所述被篡改新媒体图像数据块在所在行构成 跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，读取所述被篡改新媒体图像数据块所在 行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块，并通过 对所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未 被篡改的新媒体图像数据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被 篡改的新媒体图像数据块；当确定所述被篡改新媒体图像数据块不在所在行构成 跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，利用阵列解码方式或链条解码方式恢复 出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。
优选地，所述当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，利用所述跳跃校 验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块包括：当判断 所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，确定所述N*(M+1)跳跃纠删码的每行中被篡 改新媒体图像数据块所在的列位置；当确定每行中所述被篡改新媒体图像数据块 在所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，读取所述被篡改新媒体图 像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数 据块，并通过对所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块 集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃 纠删码中被篡改的一个或多个新媒体图像数据块；将所述恢复出的一个或多个新 媒体图像数据块标记恢复为活跃块，并利用所述活跃块、改行中未被篡改的新媒 体图像数据块以及该行的跳跃校验块，恢复出N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的剩 余新媒体图像数据块。
图2是本发明实施例提供的一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复装置 的示意图，如图2所示，包括：确定模块，用于在对N*M纠删码进行编码时，确 定用于编造跳跃纠删码的跳跃间隔个数参数J和每行的编码循环起始点参数T； 编码模块，用于根据所述J和所述T，对所述N*M纠删码中的新媒体图像数据块 进行编码处理，得到包含所述纠删码阵列中每行跳跃校验块的N*(M+1)跳跃纠删 码；篡改恢复模块，用于在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，利用所 述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；其 中，所述N,M,J,T均为正整数。
优选地，所述编码模块包括：选择单元，用于根据所述J和所述T，从所述 N*M纠删码中每行的新媒体图像数据块中选出多个新媒体图像数据块组成数据 块集合Ai；计算单元，用于通过分别对每行的所述数据块集合Ai中的多个新媒 体图像数据块进行异或计算，得到每行的跳跃校验块；编码单元，用于通过将所 述每行的跳跃校验块存放到所述N*M纠删码的第(M+1)列中，形成N*(M+1)跳跃 纠删码。
优选地，所述篡改恢复模块包括：判断单元，用于在对所述N*(M+1)跳跃 纠删码进行篡改恢复时，判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复还是多部分篡改恢 复；第一篡改恢复单元，用于当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，利用所 述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；第 二篡改恢复单元，用于当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，利用所述跳跃 校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。
优选地，所述第一篡改恢复单元包括：第一确定子单元，用于当判断所述 篡改恢复为单部分篡改恢复时，确定所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改新媒体图 像数据块所在的列位置；第一篡改恢复子单元，用于当确定所述被篡改新媒体图 像数据块在所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，读取所述被篡改 新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒 体图像数据块，并通过对所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所 述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块，以及当确定所述被篡改新媒 体图像数据块不在所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，利用阵列 解码方式或链条解码方式恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图 像数据块。
优选地，所述第二篡改恢复单元包括：第二确定子单元，用于当判断所述 篡改恢复为多部分篡改恢复时，确定所述N*(M+1)跳跃纠删码的每行中被篡改新 媒体图像数据块所在的列位置；第二篡改恢复子单元，用于当确定每行中所述被 篡改新媒体图像数据块在所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，读 取所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未 被篡改的新媒体图像数据块，并通过对所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳 跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块进行异或计算， 恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的一个或多个新媒体图像数据块，以及 将所述恢复出的一个或多个新媒体图像数据块标记恢复为活跃块，并利用所述活 跃块、改行中未被篡改的新媒体图像数据块以及该行的跳跃校验块，恢复出 N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的剩余新媒体图像数据块。
本发明实施例提供了一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复方法，包括：
一、一个新媒体图像数据编码方法。
跳跃纠删码是在阵列码的基础上做出的改进。设一个阵列码是(m-1)*m的阵 列，则跳跃阵列码在普通阵列码的基础上增加一列用来存放跳跃校验块，构造成 (m-1)*(m+1)的结构。在编造跳跃纠删码时选取一个跳跃参数J作为跳跃间隔 个数，选取参数T作为编码循环起始点，默认阵列的每行的编码循环起始点T 等于该行的行数。以两个参数来动态改变编码计算复杂度和跳跃校验块的异或次 数(就是根据跳跃参数J和循环起始点T来动态改变)。假设阵列码存放的数据 块如下所示：
Figure BDA0002391323390000091
其中am.n表示的是在第m行n列存放的图像数据块信息。设跳跃编码校验块 从阵列码第一行开始进行编码。按照先前设定好的跳跃参数J和编码循环起始点 T(以两个参数来动态改变)，以第一行第T个数据作为起始编码数据块，以J 作为间隔获取数据块，并组成数据块集合A1。集合A1中的数据进行异或计算得 到该行的跳跃校验块，该行编码完成进入阵列下一行编码。第二行选取数据块组 合成数据块集合时，从第二行的第T个数据块作为循环起始点，以上一行的选取 的数据块位置往右移动一位选取该行的跳跃编码数据块集合A2,以集合A2中的 数据进行异或操作得到该行的跳跃校验块。按照此方法，依次从每行的第T个位 置出发，往右循环一位获取该行的数据块集合Ai，以此达到阵列每行的跳跃校验块。
二、一个新媒体图像数据篡改后恢复方法。数据恢复方法分为单部分篡改恢 复和多部分篡改恢复。
A)单部分篡改恢复：
步骤101：首先诊断新媒体图像信息篡改块所在的列位置。
步骤102：当篡改块在所在行构成跳跃校验块所在的集合Ai中时，读取所在 行的编码校验块和Ai中未被篡改的图像数据块，利用异或运算恢复出篡改的图像 块数据；
步骤103：当篡改的新媒体图像数据块不在所在行构成跳跃校验块所在的集 合Ai中时，利用该阵列的矩阵解码方式或者链条解码方式进行解码。
B)多部分篡改恢复：
步骤201：当新媒体图像信息构成的阵列中多部分信息被篡改时，以行为单 位依次恢复被篡改的图像块数据。首先检测被篡改信息对应的阵列中所在的列位 置。
步骤202：当行中的篡改块全在构成跳跃校验块所在的集合Ai中时，利用矩 阵译码或者链条恢复原始图像。
步骤203：当行中的篡改块不全在构成跳跃校验块所在的集合Ai中时，首先 利用集合Ai中的图像块数据和跳跃校验块恢复出一部分的篡改块，并标记恢复的 块为活跃块。读取阵列码未篡改的数据块、活跃块和校验块使用矩阵译码恢复出 原始数据。
实施例一
图3为提供的Evenodd码的编码示意图，下面以Evenodd码为代表构造跳跃 纠删码，详细情况如下：
假设用l代表行号，EVENODD码是m*(m+2)的阵列，编码过程就是给第m列 和第m+1列的0到m-2行进行求值的过程，具体步骤如下：
1)首先构造第m列：
Figure BDA0002391323390000111
2)构造第m+1列
1.计算校正子(Syndrome)S：
Figure BDA0002391323390000112
2.构造第m+1列
Figure BDA0002391323390000113
图3中阵列码为4*7的结构，最后一行为方便编码理解，自动加的一个空白 行。其中，4*5的阵列存放的是编码原始数据块。第6列为每行异或产生的校验 块。第7列为图中相同颜色产生的校验块，计算方式如上步骤。
下面为Evenodd为基本阵列码，假设参数J跳跃间隔个数为1，构造跳跃纠 删码。如图4所示.
步骤401：以第一行为起始，T＝1，J＝1，则选取图4中的第一行的第一块， 第3块，第5块组成集合A1，并异或计算得到跳跃校验码，并存放于第8列第一 行。编码结束，进入下一行的跳跃校验码的编码。
步骤402：第二行跳跃校验码的编码，T＝2，J＝1.选取第二行的第二块和第4 块组合成集合A2，并异或计算得到跳跃校验码，并存放于第8列第二行。编码 结束，进入下一行的跳跃校验码的编码。
步骤403:按照步骤1,2的方式，T的取值等于在上一行的起始读取数据块的 位置上，向右循环一个单位。然后依次按照间隔J＝1取出数据块组合成集合Ai， 然后异或运算得到跳跃校验码，并存放到相应的第8列。
实施例二
图5为提供的单部分篡改恢复示意图，图中的阴影块表示跳跃编码所设计的数据块和。
步骤501：检验被篡改的图像数据。假设检验出被篡改的图像数据块为a1,3
步骤502：检验被篡改的图像数据块是否是跳跃编码所涉及的块，如图5中 所示的数据块a1,3是跳跃编码所涉及的块。
步骤503：选取a1,1,a1,5,两个图像数据块和a,1,8,图像校验块，利用跳跃编码 方式恢复出a1,3
实施例三
图6为提供的多部分篡改恢复示意图，依然以EVENODD码为列，假设检验出 被被篡改的图像数据块为a1,2,a1,3.
步骤601：当数据多部分被篡改时，优先恢复跳跃编码所涉及的图像数据块。 选取数据块a1,1,a1,5,a1,8,三个图像数据块，利用跳跃编码方式恢复出a1,3。
步骤602：选取未被篡改的数据块a1,1,a1,4,a1,5,校验块a1,6和刚被恢复的数据 块a1,3总共5个数据块恢复出a1,2。
根据本发明实施例提供的方案，将纠删码技术引入进新媒体图片篡改恢复 技术，通过实行跳跃选取图像数据块来生成跳跃校验块来达到局部检验新媒体图 像是否被篡改，并在新媒体图像被篡改后能减少恢复原始图像的时间，保障了新 媒体图片的可靠性和完整性。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术 人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改， 都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复方法，其特征在于，包括：
在对N*M纠删码进行编码时，确定用于编造跳跃纠删码的跳跃间隔个数参数J和每行的编码循环起始点参数T；
根据所述J和所述T，对所述N*M纠删码中的新媒体图像数据块进行编码处理，得到包含所述纠删码阵列中每行跳跃校验块的N*(M+1)跳跃纠删码；
在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；
其中，所述N,M,J,T均为正整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述J和所述T，对所述N*M纠删码中的新媒体图像数据块进行编码处理，得到包含所述纠删码阵列中每行跳跃校验块的N*(M+1)跳跃纠删码包括：
根据所述J和所述T，从所述N*M纠删码中每行的新媒体图像数据块中选出多个新媒体图像数据块组成数据块集合Ai；
通过分别对每行的所述数据块集合Ai中的多个新媒体图像数据块进行异或计算，得到每行的跳跃校验块；
通过将所述每行的跳跃校验块存放到所述N*M纠删码的第(M+1)列中，形成N*(M+1)跳跃纠删码。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块包括：
在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复还是多部分篡改恢复；
当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；
当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块包括：
当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，确定所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改新媒体图像数据块所在的列位置；
当确定所述被篡改新媒体图像数据块在所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，读取所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块，并通过对所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；
当确定所述被篡改新媒体图像数据块不在所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，利用阵列解码方式或链条解码方式恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块包括：
当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，确定所述N*(M+1)跳跃纠删码的每行中被篡改新媒体图像数据块所在的列位置；
当确定每行中所述被篡改新媒体图像数据块在所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，读取所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块，并通过对所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的一个或多个新媒体图像数据块；
将所述恢复出的一个或多个新媒体图像数据块标记恢复为活跃块，并利用所述活跃块、改行中未被篡改的新媒体图像数据块以及该行的跳跃校验块，恢复出N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的剩余新媒体图像数据块。
6.一种基于纠删码的新媒体图像的篡改恢复装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于在对N*M纠删码进行编码时，确定用于编造跳跃纠删码的跳跃间隔个数参数J和每行的编码循环起始点参数T；
编码模块，用于根据所述J和所述T，对所述N*M纠删码中的新媒体图像数据块进行编码处理，得到包含所述纠删码阵列中每行跳跃校验块的N*(M+1)跳跃纠删码；
篡改恢复模块，用于在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；
其中，所述N,M,J,T均为正整数。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述编码模块包括：
选择单元，用于根据所述J和所述T，从所述N*M纠删码中每行的新媒体图像数据块中选出多个新媒体图像数据块组成数据块集合Ai；
计算单元，用于通过分别对每行的所述数据块集合Ai中的多个新媒体图像数据块进行异或计算，得到每行的跳跃校验块；
编码单元，用于通过将所述每行的跳跃校验块存放到所述N*M纠删码的第(M+1)列中，形成N*(M+1)跳跃纠删码。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述篡改恢复模块包括：
判断单元，用于在对所述N*(M+1)跳跃纠删码进行篡改恢复时，判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复还是多部分篡改恢复；
第一篡改恢复单元，用于当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块；
第二篡改恢复单元，用于当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，利用所述跳跃校验块恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一篡改恢复单元包括：
第一确定子单元，用于当判断所述篡改恢复为单部分篡改恢复时，确定所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改新媒体图像数据块所在的列位置；
第一篡改恢复子单元，用于当确定所述被篡改新媒体图像数据块在所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，读取所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块，并通过对所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块，以及当确定所述被篡改新媒体图像数据块不在所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，利用阵列解码方式或链条解码方式恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的新媒体图像数据块。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二篡改恢复单元包括：
第二确定子单元，用于当判断所述篡改恢复为多部分篡改恢复时，确定所述N*(M+1)跳跃纠删码的每行中被篡改新媒体图像数据块所在的列位置；
第二篡改恢复子单元，用于当确定每行中所述被篡改新媒体图像数据块在所在行构成跳跃校验块所在的数据块集合Ai中时，读取所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块，并通过对所述被篡改新媒体图像数据块所在行的跳跃校验块和所述数据块集合Ai中未被篡改的新媒体图像数据块进行异或计算，恢复出所述N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的一个或多个新媒体图像数据块，以及将所述恢复出的一个或多个新媒体图像数据块标记恢复为活跃块，并利用所述活跃块、改行中未被篡改的新媒体图像数据块以及该行的跳跃校验块，恢复出N*(M+1)跳跃纠删码中被篡改的剩余新媒体图像数据块。
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