CN115482140A - 数据保护方法及装置 - Google Patents

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CN115482140A
CN115482140A CN202210995346.4A CN202210995346A CN115482140A CN 115482140 A CN115482140 A CN 115482140A CN 202210995346 A CN202210995346 A CN 202210995346A CN 115482140 A CN115482140 A CN 115482140A
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黄仔琪
王占一
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Qianxin Technology Group Co Ltd
Secworld Information Technology Beijing Co Ltd
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Abstract

本发明实施例提供一种数据保护方法及装置，涉及数据安全技术领域，其中方法包括：获取目标数据和载体图像；基于所述目标数据确定多个二维码图片；每个所述二维码图片中包含所述目标数据；将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像；将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像；所述载密图像的尺寸与所述载体图像的尺寸相同。本发明提供的数据保护方法及装置，由于秘密图像中隐藏有多个包含目标数据的二维码图片，所以即便用户对秘密图像进行局部涂抹或者局部裁剪等干扰操作时，也可以基于未被涂抹或者未被裁剪处隐藏的二维码图像实现对目标数据的解码，提高了秘密图像解码的抗干扰能力，进一步提高了秘密图像解码的成功率。

Description

数据保护方法及装置
技术领域
本发明涉及数据安全技术领域，尤其涉及一种数据保护方法及装置。
背景技术
随着技术的不断发展，越来越多的重要数据需要保密，目前传递数据的渠道越来越多，最容易将重要数据进行泄漏的方式是拍照或者截图，这样若不能及时找到数据泄露的源头，就无法做到及时止损，所以数据安全极为重要。图像隐写术是以图像作为载体，将需要保护或者携带的数据藏入载体图像中的方法，并且生成的载密图像在肉眼上看不出和载体图像有任何区别，可以应用于电子水印、版权识别、防止图片被修改、数据安全、传递秘密信息等领域。
相关技术中，通常采用离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，DCT)将载体图像转到频域，或者通过离散小波变换(Discrete Wavelet Transformation，DWT)将载体图像转到小波域，然后将重要数据嵌入在频域或者小波域中，得到包含重要数据的秘密图像，实现了对重要数据的隐藏。
但上述相关技术中，在实现对重要数据隐藏的同时，没有考虑秘密图像的抗干扰能力，从而会降低秘密图像解码的成功率。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种数据保护方法及装置。
具体地，本发明实施例提供了以下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种数据保护方法，包括：
获取目标数据和载体图像；
基于所述目标数据确定多个二维码图片；每个所述二维码图片中包含所述目标数据；
将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像；
将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像；所述载密图像的尺寸与所述载体图像的尺寸相同。
进一步地，所述将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像，包括：
生成与所述载体图像的尺寸相同的预设颜色的画布；
基于所述画布的尺寸和所述二维码图片的尺寸，确定所述画布上排布每个所述二维码图片的目标位置；
基于每个所述目标位置将每个所述二维码图片间隔排布在所述画布上，得到所述秘密图像。
进一步地，多个所述二维码图片中至少有两个不同颜色的二维码图片；
所述基于每个所述目标位置将每个所述二维码图片间隔排布在所述画布上，包括：
确定所述载体图像中每个所述目标位置的主体颜色；
基于多个所述二维码图片的颜色，确定与每个所述主体颜色匹配的目标二维码图片；
将每个所述目标二维码图片间隔排布在对应的所述目标位置上。
进一步地，所述基于多个所述二维码图片的颜色，确定与每个所述主体颜色匹配的目标二维码图片，包括：
在预设列表中查找与每个所述主体颜色匹配的隐藏颜色；所述预设列表中存储有主体颜色和隐藏颜色的对应关系；
将多个所述二维码图片中与所述隐藏颜色匹配的二维码图片确定为所述目标二维码图片。
进一步地，所述将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像，包括：
将所述载体图像和所述秘密图像输入至编码器中，得到所述编码器输出的所述载密图像；所述编码器是基于载体图像样本和秘密图像样本训练得到的。
进一步地，所述方法还包括：
通过解码器对所述载密图像进行解码，得到所述目标数据。
进一步地，所述编码器和所述解码器的训练步骤包括：
创建编码模型和解码模型；
将所述载体图像样本和所述秘密图像样本输入至所述编码模型中，得到所述编码模型输出的载密图像样本；
将所述载密图像样本输入至所述解码模型中，得到所述解码模型输出的解密图像样本；
基于所述载体图像样本、所述秘密图像样本、所述载密图像样本和所述解密图像样本训练所述编码器和所述解码器。
进一步地，所述基于所述载体图像样本、所述秘密图像样本、所述载密图像样本和所述解密图像样本训练所述编码器和所述解码器，包括：
基于所述载体图像样本和所述载密图像样本确定第一损失函数，并基于所述秘密图像样本和所述解密图像样本确定第二损失函数；
基于所述第一损失函数对所述编码模型的模型参数进行优化，直至满足收敛条件，得到所述编码器；
基于所述第一损失函数和所述第二损失函数对所述解码模型的模型参数进行优化，直至满足收敛条件，得到所述解码器。
进一步地，所述将所述载密图像样本输入至所述解码模型中，得到所述解码模型输出的解密图像样本，包括：
对所述载密图像样本进行干扰操作，得到干扰后的载密图像样本；
将所述干扰后的载密图像样本输入至所述解码模型中，得到
所述解码模型输出的所述解密图像样本；
所述干扰操作包括以下至少一项：涂抹、裁剪、压缩、放大、缩小、高斯模糊、翻转和旋转。
第二方面，本发明实施例还提供了一种数据保护装置，包括：
获取单元，用于获取目标数据和载体图像；
第一确定单元，用于基于所述目标数据确定多个二维码图片；每个所述二维码图片中包含所述目标数据；
排布单元，用于将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像；
隐藏单元，用于将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像；所述载密图像的尺寸与所述载体图像的尺寸相同。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述数据保护方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述数据保护方法的步骤。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器实现第一方面所述数据保护方法的步骤。
本发明实施例提供的数据保护方法及装置，首先基于目标数据确定多个包含目标数据的二维码图片，然后基于多个二维码图片确定秘密图像，最后将秘密图像隐藏在载体图像中，得到与载体图像的尺寸相同的秘密图像，实现了对目标数据的保护。由于秘密图像中隐藏有多个包含目标数据的二维码图片，所以即便用户对秘密图像进行局部涂抹或者局部裁剪等干扰操作时，也可以基于未被涂抹或者未被裁剪处隐藏的二维码图像实现对目标数据的解码，提高了秘密图像解码的抗干扰能力，进一步提高了秘密图像解码的成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之一；
图2是本发明实施例提供的排布与隐藏的示意图；
图3是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之二；
图4是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之三；
图5是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之四；
图6是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之五；
图7是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之六；
图8是本发明提供的编码模型的结构示意图；
图9是本发明提供的解码模型的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之七；
图11是本发明实施例提供的数据保护装置的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之一，如图1所示，该数据保护方法包括以下步骤：
步骤101、获取目标数据和载体图像。
其中，目标数据可以为图片、身份标识信息、字符串信息或者代码信息等。
示例地，目标数据为用户需要保护的重要数据，载体图像为用于承载目标数据的图片，目标数据和载体图像可以从电子设备的存储器中获取，也可以是接收其他设备发送的。
步骤102、基于所述目标数据确定多个二维码图片。
其中，每个所述二维码图片中包含所述目标数据；二维码(Quick Response Code，QR Code)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的、记录数据符号信息的图形；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理；二维码具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集，每个字符占有一定的宽度，具有一定的校验功能等。
示例地，将目标数据通过格式转换形成预设尺寸的二维码图片，该二维码图片中包括目标数据的具体内容，并基于预设尺寸和载体图像的尺寸，确定需要复制的二维码图片的目标数量，然后将二维码图片进行复制，得到目标数量个相同的二维码图片；另外，还可以基于载体图像的尺寸，将目标数据通过格式转换形成多个不同尺寸的二维码图片；由于二维码图片能够存储大量的数据信息，所以将二维码应用在图像隐写术中，能够提高隐写容量，也就是提高了隐藏目标数据的容量；而且二维码图片中包含的目标数据可以为图片、身份标识信息、字符串信息或者代码信息等，从而增加了可隐藏数据的类型。
需要说明的是，具体二维码图片的尺寸可以基于需求进行设定，本发明对此不作限定。
步骤103、将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像。
示例地，在得到包含目标数据的多个二维码图片时，将多个二维码图片排布在预设画布上，得到秘密图像，该秘密图像即为包括目标数据的图片。
需要说明的是，每个二维码图片的尺寸需要小于载体图像的尺寸，且秘密图像的尺寸需要小于或等于载体图像的尺寸。
步骤104、将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像；所述载密图像的尺寸与所述载体图像的尺寸相同。
其中，载密图像即为已经隐藏了目标数据的图片。
示例地，在得到秘密图像时，通过载体图像对秘密图像进行覆盖，以实现秘密图像的隐藏，而且为了不被发现载密图像中包含隐藏的目标数据，所以需要载密图像的尺寸与载体图像的尺寸相同，便于用户认为载密图像就是载体图像，防止用户采取不正当手段对载密图像进行解码来获取目标数据。图2是本发明实施例提供的排布与隐藏的示意图，如图2所示，多个相同的二维码排布在预设颜色的画布上，得到秘密图像，然后将秘密图像隐藏在载体图像(图2中填充斜线的图像)中；需要说明的是，在图2中为了示出秘密图像是被载体图像覆盖的，所以将秘密图像的部分图像移出载体图像，在实际应用中，秘密图像是被载体图像完全覆盖的。
本发明实施例提供的数据保护方法，首先基于目标数据确定多个包含目标数据的二维码图片，然后基于多个二维码图片确定秘密图像，最后将秘密图像隐藏在载体图像中，得到与载体图像的尺寸相同的秘密图像，实现了对目标数据的保护。由于秘密图像中隐藏有多个包含目标数据的二维码图片，所以即便用户对秘密图像进行局部涂抹或者局部裁剪等干扰操作时，也可以基于未被涂抹或者未被裁剪处隐藏的二维码图像实现对目标数据的解码，提高了秘密图像解码的抗干扰能力，进一步提高了秘密图像解码的成功率。
可选地，图3是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之二，如图3所示，上述步骤103具体可通过以下步骤实现：
步骤1031、生成与所述载体图像的尺寸相同的预设颜色的画布。
其中，预设颜色可以为灰色，是因为灰色被隐藏时最不容易被发现。
示例地，生成与载体图像的尺寸相同的灰色画布。
步骤1032、基于所述画布的尺寸和所述二维码图片的尺寸，确定所述画布上排布每个所述二维码图片的目标位置。
其中，每个所述二维码图片的尺寸可以相同，也可以不同。
示例地，每个二维码的尺寸可以基于画布的尺寸进行预先设定，假设画布的尺寸为100mm(毫米)*40mm，每个二维码图片的尺寸均为20mm*20mm，则可以在画布上排布小于或等于10个二维码图片。
步骤1033、基于每个所述目标位置将每个所述二维码图片间隔排布在所述画布上，得到所述秘密图像。
其中，间隔排布是指相邻两个二维码图片之间具有预设距离，该预设距离可以大于或等于零，只要保证排布在画布上的每个二维码图片不重叠即可。
示例地，在确定每个目标位置时，可以将每个二维码图片间隔粘贴在画布的对应位置上，从而得到了包含多个二维码图片的秘密图像。
本发明实施例提供的数据保护方法，基于每个目标位置将包含目标数据的多个二维码图片间隔排布在画布上，得到秘密图像，实现了对多个二维码图片的统一布置，且由于秘密图像中包含多个相同的二维码图片，所以能够大大提高解码时的召回率。
可选地，多个所述二维码图片中至少有两个不同颜色的二维码图片；图4是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之三，如图4所示，上述步骤1033具体可通过以下方式实现：
步骤10331、确定所述载体图像中每个所述目标位置的主体颜色。
其中，多个二维码图片中至少有两个不同颜色的二维码图片，其中，二维码图片的颜色包括前景色和背景色，在实际应用中，可以将每个二维码图片的背景色设置为相同的颜色，例如，背景色为灰色；将每个二维码图片的前景色设置为单一的颜色，例如，单一的棕色或者单一的紫色，或者同一个二维码图片的前景色可以包含两种以上的近似颜色。
示例地，根据得到的每个二维码图片的目标位置，基于图像识别技术识别载体图像中每个目标位置的主体颜色，例如，目标位置处对应的图像中蓝色占90％，白色占10％，则将蓝色确定为目标位置的主体颜色。
步骤10332、基于多个所述二维码图片的颜色，确定与每个所述主体颜色匹配的目标二维码图片。
具体地，在预设列表中查找与每个所述主体颜色匹配的隐藏颜色；将多个所述二维码图片中与所述隐藏颜色匹配的二维码图片确定为所述目标二维码图片。
其中，所述预设列表中存储有主体颜色和隐藏颜色的对应关系；主体颜色和隐藏颜色的对应关系是基于隐藏的不易发现性确定的，例如，主体颜色为蓝色，对应的隐藏颜色为紫色，则在蓝色将紫色覆盖后，紫色不易被发现。
示例地，在识别出载体图像中每个目标位置的主体颜色时，在预设列表中查找每个主体颜色对应的隐藏颜色，然后将多个二维码图片中与隐藏颜色匹配的二维码图片确定为目标二维码图片，这里与隐藏颜色匹配的二维码图片可以为与隐藏颜色相同的二维码图片或者与隐藏颜色近似的二维码图片；例如，与主体颜色对应的隐藏颜色为紫色，则将前景色为紫色的二维码图片确定为目标二维码图片。
步骤10333、将每个所述目标二维码图片间隔排布在对应的所述目标位置上。
示例地，在确定出每个目标位置对应的目标二维码图片时，将每个目标二维码图片间隔粘贴在对应的目标位置上，实现了秘密图像的生成。
本发明实施例提供的数据保护方法，将载体图像中每个目标位置的主体颜色与二维码图片的颜色进行匹配，并每个二维码图片排布在对应的目标位置上，实现了对多个二维码图片的预处理，使得载密图像每个目标位置的颜色能够很好的隐藏匹配颜色的二维码图片，从而提高了载密图像的隐蔽性。
可选地，图5是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之四，如图5所示，上述步骤104具体可通过以下步骤实现：
步骤1041、将所述载体图像和所述秘密图像输入至编码器中，得到所述编码器输出的所述载密图像。
其中，所述编码器是基于载体图像样本和秘密图像样本训练得到的。
示例地，预先基于载体图像样本和秘密图像样本训练好编码器，将载体图像和秘密图像基于编码器的卷积层进行连接处理后输入至编码器中，由编码器对载体图像和秘密图像进行融合处理，最终得到编码器输出的与载体图像的尺寸相同的载密图像，且载密图像中隐藏了秘密图像，使得载密图像从外观看起来与载体图像相同。
需要说明的是，输入至编码器的载体图像和秘密图像的尺寸需要与编码器的下采样层和上采样层的数量匹配，例如，编码器包括四个下采样层和四个上采样层，这样就需要保证输入至编码器的载体图像的尺寸和秘密图像的尺寸必须是16的倍数；而实际应用中，并不是每一张图像都满足这个要求，所以为了不对输入的载体图像和秘密图像进行任何的缩放，在载体图像的尺寸或秘密图像的尺寸不满足16的倍数时，需要使用padding操作对载体图像或秘密图像进行扩充，使得扩充后的载体图像的尺寸和扩充后的秘密图像的尺寸均满足16倍的要求，确保能够得到与载体图像的尺寸相同的载密图像。
本发明实施例提供的数据保护方法，通过预先训练好的编码器对载体图像和秘密图像进行自动融合，通过融合将秘密图像隐藏在载体图像中，实现了秘密图像的自动隐藏，隐藏效率高。
可选地，图6是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之五，如图6所示，在执行上述步骤104之后，该数据保护方法还包括以下步骤：
步骤105、通过解码器对所述载密图像进行解码，得到所述目标数据。
示例地，编码器在通过以上任一实施例中的方法得到载密图像后，当需要提取目标数据时，可以将载密图像发送至其他设备，通过其他设备的解码器将载密图像中的秘密图像进行提取，也可以通过自身设备中的解码器将载密图像中的秘密图像进行提取，然后对秘密图像中的二维码图片进行解码，最终得到包含在二维码图片中的目标数据。
需要说明的是，在对秘密图像中的二维码图片进行解码时，是对秘密图像中的所有二维码图片都进行解码，针对每个二维码图片，若解码成功，则返回该二维码图片中的目标数据和该二维码图片在秘密图像中的坐标位置；若解码失败，则不返回任何数据；例如，秘密图像中包括五个二维码图片，其中，四个二维码图片解码成功，则返回这四个二维码图片在秘密图像中的坐标位置和对应的目标数据，另一个解码失败的二维码图片不返回数据。
需要说明的是，电子设备包括编码器和解码器，电子设备的编码器用于生成载密图像，并将生成的载密图像发送至其他设备，由其他设备通过解码器对接收到的载密图像进行解码，得到载密图像中隐藏的目标数据。该电子设备也可以接收其他设备发送的载密图像，并通过电子设备的解码器对接收到的载密图像进行解码，得到载密图像中隐藏的目标数据。
本发明实施例提供的数据保护方法，将载密图像发送至解码器，通过解码器对载密图像中的目标数据进行解码，在传输载密图像时实现了对目标数据的保护，而且能够在载密图像中解码得到目标数据。
可选地，图7是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之六，如图7所示，该数据保护方法还包括以下编码器和解码器的训练步骤：
步骤106、创建编码模型和解码模型。
需要说明的是，编码模型可以认为是需要训练的编码器的初始模型，解码模型可以认为是需要训练的解码器的初始模型，通过模型训练、优化后得到的最优模型便是所需要的编码器和解码器。
示例地，图8是本发明提供的编码模型的结构示意图，如图8所示，编码模型采用UNet类型的网络结构，包括4个上采样层和4个下采样层，每个上采样层的采样倍数为2倍；每个下采样层的采样倍数为2倍，使得输入编码模型的图像和编码模型输出的图像的尺寸相同；在图8中，实线箭头表示下采样，虚线箭头表示上采样，双点划线箭头表示concat操作，即拼接操作，h表示图像的高度，w表示图像的宽度，每个图像上方的数字表示通道数。
图9是本发明提供的解码模型的结构示意图，如图9所示，解码模型只需要几层简单的卷积层就可以，不需要任何的上采样层和下采样层，在得到秘密图像后，可以对秘密图像中的二维码图片进行解码，提取得到解码信息，也就是解码得到目标数据；在图9中，每个图像上方的数字表示通道数。
步骤107、将所述载体图像样本和所述秘密图像样本输入至所述编码模型中，得到所述编码模型输出的载密图像样本。
步骤108、将所述载密图像样本输入至所述解码模型中，得到所述解码模型输出的解密图像样本。
步骤109、基于所述载体图像样本、所述秘密图像样本、所述载密图像样本和所述解密图像样本训练所述编码器和所述解码器。
示例地，获取训练集，将训练集中的所有图像分批次的送入编码模型进行计算，一个批次中的部分图像作为载体图像样本，另一部分图像当作秘密图像样本，然后将载体图像样本和秘密图像样本基于编码模型的卷积层进行连接后输入至编码模型中，得到编码模型输出的载密图像样本，此时若不需要干扰训练，则直接将编码模型输出的载密图像样本输入至解码模型中，得到解码模型输出的解密图像样本；最后基于对载体图像样本、秘密图像样本、载密图像样本和解密图像样本的分析，调节编码模型和解码模型的模型参数，进行下一批次的训练，直至达到收敛条件，得到最终训练好的编码器和解码器。
本发明实施例提供的数据保护方法，基于载体图像样本和秘密图像样本实现了对编码模型和解码模型的联合训练，最终得到训练好的编码器和解码器，并与后续通过编码器对秘密图像和载体图像进行融合，通过解码器对载密图像进行解码。
可选地，上述步骤109具体可通过以下方式实现：
基于所述载体图像样本和所述载密图像样本确定第一损失函数，并基于所述秘密图像样本和所述解密图像样本确定第二损失函数；
基于所述第一损失函数对所述编码模型的模型参数进行优化，直至满足收敛条件，得到所述编码器；
基于所述第一损失函数和所述第二损失函数对所述解码模型的模型参数进行优化，直至满足收敛条件，得到所述解码器。
示例地，基于载体图像样本与载密图像样本确定第一损失函数，以得到载体图像样本与载密图像样本之间的第一误差值，基于秘密图像样本与解密图像样本确定第二误差函数，以得到秘密图像样本与解密图像样本之间的第二误差值，将第一误差值和第二误差值进行加权后相加得到整个网络框架的总损失函数，基于第一损失函数调节编码模型的模型参数，基于总损失函数调节解码模型的模型参数，进行下一批次的训练，直到满足收敛条件，训练完成，将最终的编码模型作为编码器，将最终的解码模型作为解码器。
需要说明说明的是，在对编码模型和解码模型进行训练时，还可以将上述训练得到的编码器作为预训练编码器，将上述训练得到的解码器作为预训练解码器，在训练集中选取部分图像作为载体图像样本，将随机生成的二维码图片作为秘密图像样本，继续对预训练编码器和预训练解码器按照上述方法进行训练，进一步微调模型参数得到最终的编码器和解码器。
本发明实施例提供的数据保护方法，基于构建的损失函数对编码模型和解码模型进行了优化，使得最终得到的编码器和解码器的精确性得到提高。
可选地，图10是本发明实施例提供的数据保护方法的流程示意图之七，如图10所示，上述步骤108具体可通过以下步骤实现：
步骤1081、对所述载密图像样本进行干扰操作，得到干扰后的载密图像样本。
其中，所述干扰操作包括以下至少一项：涂抹、裁剪、压缩、放大、缩小、高斯模糊、翻转和旋转。
示例地，为了使训练好的解码器对加了干扰的载密图像也能成功解码，在编码模型和解码模型中间增加了一层干扰层，对从编码模型输出的载密图进行涂抹、裁剪、压缩、放大、缩小、高斯模糊、翻转和旋转等干扰操作。
步骤1082、将所述干扰后的载密图像样本输入至所述解码模型中，得到所述解码模型输出的所述解密图像样本。
示例地，将加入了干扰的载密图像样本输入至解码模型中，使得解码模型对加入了干扰的载密图像进行特征分析等处理，最终得到解码模型输出的解密图像样本。
本发明实施例提供的数据保护方法，在编码模型和解码模型中间增加了一层干扰层，对从编码模型输出的载密图像样本进行干扰操作，并将干扰后的载密图像输入至解码模型中，使得最终训练得到的解码器能够成功解码干扰后的载密图像，能够抵抗更多类型的干扰，从而提高了解码的鲁棒性。
图11是本发明实施例提供的数据保护装置的结构示意图，如图11所示，该数据保护装置包括获取单元1101、第一确定单元1102、排布单元1103和隐藏单元1104；其中：
获取单元1101，用于获取目标数据和载体图像；
第一确定单元1102，用于基于所述目标数据确定多个二维码图片；每个所述二维码图片中包含所述目标数据；
排布单元1103，用于将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像；
隐藏单元1104，用于将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像；所述载密图像的尺寸与所述载体图像的尺寸相同。
本发明实施例提供的数据保护装置，首先基于目标数据确定多个包含目标数据的二维码图片，然后基于多个二维码图片确定秘密图像，最后将秘密图像隐藏在载体图像中，得到与载体图像的尺寸相同的秘密图像，实现了对目标数据的保护。由于秘密图像中隐藏有多个包含目标数据的二维码图片，所以即便用户对秘密图像进行局部涂抹或者局部裁剪等干扰操作时，也可以基于未被涂抹或者未被裁剪处隐藏的二维码图像实现对目标数据的解码，提高了秘密图像解码的抗干扰能力，进一步提高了秘密图像解码的成功率。
基于上述任一实施例，所述排布单元1103具体用于：
生成与所述载体图像的尺寸相同的预设颜色的画布；
基于所述画布的尺寸和所述二维码图片的尺寸，确定所述画布上排布每个所述二维码图片的目标位置；
基于每个所述目标位置将每个所述二维码图片间隔排布在所述画布上，得到所述秘密图像。
基于上述任一实施例，多个所述二维码图片中至少有两个不同颜色的二维码图片；所述排布单元1103还具体用于：
确定所述载体图像中每个所述目标位置的主体颜色；
基于多个所述二维码图片的颜色，确定与每个所述主体颜色匹配的目标二维码图片；
将每个所述目标二维码图片间隔排布在对应的所述目标位置上。
基于上述任一实施例，所述排布单元1103还具体用于：
在预设列表中查找与每个所述主体颜色匹配的隐藏颜色；所述预设列表中存储有主体颜色和隐藏颜色的对应关系；
将多个所述二维码图片中与所述隐藏颜色匹配的二维码图片确定为所述目标二维码图片。
基于上述任一实施例，所述隐藏单元1104具体用于：
将所述载体图像和所述秘密图像输入至编码器中，得到所述编码器输出的所述载密图像；所述编码器是基于载体图像样本和秘密图像样本训练得到的。
基于上述任一实施例，所述装置还包括：
解码单元，用于对所述载密图像进行解码，得到所述目标数据。
基于上述任一实施例，所述装置还包括：
创建单元，用于创建编码模型和解码模型；
编码单元，用于将所述载体图像样本和所述秘密图像样本输入至所述编码模型中，得到所述编码模型输出的载密图像样本；
解码单元，还用于将所述载密图像样本输入至所述解码模型中，得到所述解码模型输出的解密图像样本；
第二确定单元，用于基于所述载体图像样本、所述秘密图像样本、所述载密图像样本和所述解密图像样本训练所述编码器和所述解码器。
基于上述任一实施例，所述第二确定单元具体用于：
基于所述载体图像样本和所述载密图像样本确定第一损失函数，并基于所述秘密图像样本和所述解密图像样本确定第二损失函数；
基于所述第一损失函数对所述编码模型的模型参数进行优化，直至满足收敛条件，得到所述编码器；
基于所述第一损失函数和所述第二损失函数对所述解码模型的模型参数进行优化，直至满足收敛条件，得到所述解码器。
基于上述任一实施例，所述解码单元具体用于：
对所述载密图像样本进行干扰操作，得到干扰后的载密图像样本；
将所述干扰后的载密图像样本输入至所述解码模型中，得到所述解码模型输出的所述解密图像样本；
所述干扰操作包括以下至少一项：涂抹、裁剪、压缩、放大、缩小、高斯模糊、翻转和旋转。
图12是本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图，如图12所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1210、通信接口(Communications Interface)1220、存储器(memory)1230和通信总线1240，其中，处理器1210，通信接口1220，存储器1230通过通信总线1240完成相互间的通信。处理器1210可以调用存储器1230中的逻辑指令，以执行如下方法：获取目标数据和载体图像；
基于所述目标数据确定多个二维码图片；每个所述二维码图片中包含所述目标数据；
将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像；
将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像；所述载密图像的尺寸与所述载体图像的尺寸相同。
此外，上述的存储器1230中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的数据保护方法，该方法包括：获取目标数据和载体图像；
基于所述目标数据确定包含多个二维码图片；每个所述二维码图片中包含所述目标数据；
将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像；
将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像；所述载密图像的尺寸与所述载体图像的尺寸相同。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的数据保护方法，该方法包括：获取目标数据和载体图像；
基于所述目标数据确定多个二维码图片；每个所述二维码图片中包含所述目标数据；
将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像；
将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像；所述载密图像的尺寸与所述载体图像的尺寸相同。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种数据保护方法，其特征在于，包括：
获取目标数据和载体图像；
基于所述目标数据确定多个二维码图片；每个所述二维码图片中包含所述目标数据；
将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像；
将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像；所述载密图像的尺寸与所述载体图像的尺寸相同。
2.根据权利要求1所述的数据保护方法，其特征在于，所述将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像，包括：
生成与所述载体图像的尺寸相同的预设颜色的画布；
基于所述画布的尺寸和所述二维码图片的尺寸，确定所述画布上排布每个所述二维码图片的目标位置；
基于每个所述目标位置将每个所述二维码图片间隔排布在所述画布上，得到所述秘密图像。
3.根据权利要求2所述的数据保护方法，其特征在于，多个所述二维码图片中至少有两个不同颜色的二维码图片；
所述基于每个所述目标位置将每个所述二维码图片间隔排布在所述画布上，包括：
确定所述载体图像中每个所述目标位置的主体颜色；
基于多个所述二维码图片的颜色，确定与每个所述主体颜色匹配的目标二维码图片；
将每个所述目标二维码图片间隔排布在对应的所述目标位置上。
4.根据权利要求3所述的数据保护方法，其特征在于，所述基于多个所述二维码图片的颜色，确定与每个所述主体颜色匹配的目标二维码图片，包括：
在预设列表中查找与每个所述主体颜色匹配的隐藏颜色；所述预设列表中存储有主体颜色和隐藏颜色的对应关系；
将多个所述二维码图片中与所述隐藏颜色匹配的二维码图片确定为所述目标二维码图片。
5.根据权利要求1-4任一项所述的数据保护方法，其特征在于，所述将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像，包括：
将所述载体图像和所述秘密图像输入至编码器中，得到所述编码器输出的所述载密图像；所述编码器是基于载体图像样本和秘密图像样本训练得到的。
6.根据权利要求5所述的数据保护方法，其特征在于，在所述将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像之后，所述方法还包括：
通过解码器对所述载密图像进行解码，得到所述目标数据。
7.根据权利要求6所述的数据保护方法，其特征在于，所述编码器和所述解码器的训练步骤包括：
创建编码模型和解码模型；
将所述载体图像样本和所述秘密图像样本输入至所述编码模型中，得到所述编码模型输出的载密图像样本；
将所述载密图像样本输入至所述解码模型中，得到所述解码模型输出的解密图像样本；
基于所述载体图像样本、所述秘密图像样本、所述载密图像样本和所述解密图像样本训练所述编码器和所述解码器。
8.根据权利要求7所述的数据保护方法，其特征在于，所述基于所述载体图像样本、所述秘密图像样本、所述载密图像样本和所述解密图像样本训练所述编码器和所述解码器，包括：
基于所述载体图像样本和所述载密图像样本确定第一损失函数，并基于所述秘密图像样本和所述解密图像样本确定第二损失函数；
基于所述第一损失函数对所述编码模型的模型参数进行优化，直至满足收敛条件，得到所述编码器；
基于所述第一损失函数和所述第二损失函数对所述解码模型的模型参数进行优化，直至满足收敛条件，得到所述解码器。
9.根据权利要求7所述的数据保护方法，其特征在于，所述将所述载密图像样本输入至所述解码模型中，得到所述解码模型输出的解密图像样本，包括：
对所述载密图像样本进行干扰操作，得到干扰后的载密图像样本；
将所述干扰后的载密图像样本输入至所述解码模型中，得到所述解码模型输出的所述解密图像样本；
所述干扰操作包括以下至少一项：涂抹、裁剪、压缩、放大、缩小、高斯模糊、翻转和旋转。
10.一种数据保护装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取目标数据和载体图像；
第一确定单元，用于基于所述目标数据确定多个二维码图片；每个所述二维码图片中包含所述目标数据；
排布单元，用于将多个二维码图片进行排布，得到秘密图像；
隐藏单元，用于将所述秘密图像隐藏在所述载体图像中，得到载密图像；所述载密图像的尺寸与所述载体图像的尺寸相同。
11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至9任一项所述数据保护方法。
12.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述数据保护方法。
13.一种计算机程序产品，其上存储有可执行指令，其特征在于，该指令被处理器执行时使处理器实现如权利要求1至9中任一项所述数据保护方法。
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