CN117676043B - 一种伪彩图像的传输方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种伪彩图像的传输方法、系统、设备及存储介质，应用于图像安全技术领域，包括：接收待处理的伪彩图像；基于伪彩图像，获取伪彩图像的灰度信息和色度信息；对灰度信息进行无损压缩，得到第一压缩数据，并对色度信息进行无损压缩，得到第二压缩数据；对第一压缩数据和/或第二压缩数据进行加密，得到第一待传输数据和第二待传输数据；将第一待传输数据和第二待传输数据发送至接收设备，以使得接收设备基于第一待传输数据和第二待传输数据，通过解密操作以及解压缩操作，还原出伪彩图像。应用本申请的方案，可以有效地实现伪彩图像的加密传输，降低了加解密所需要的软硬件资源，提高了数据通讯的流畅度。

Description

一种伪彩图像的传输方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及图像安全技术领域，特别是涉及一种伪彩图像的传输方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

目前，在医疗影像等领域，出于病患隐私保护，通讯安全等方面的需求，发送方需要对图像进行加密传输，接收方接收图像后进行解密。

在一些场合中，图像的数据量比较大，使得目前的加解密通讯需要消耗大量的软硬件电路资源，对于网络的带宽需求量也比较大，导致数据通讯的流畅度较低。特别是在部分场合中，处理的是高分辨率、高色深、高帧率的彩色图像，图像的数据量特别大，上述问题便会体现地更为明显。

综上所述，如何有效地实现图像加密传输，降低加解密所需要的软硬件资源，提高数据通讯的流畅度，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种伪彩图像的传输方法、系统、设备及存储介质，以有效地实现图像加密传输，降低加解密所需要的软硬件资源，提高数据通讯的流畅度。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种伪彩图像的传输方法，包括：

接收待处理的伪彩图像；

基于所述伪彩图像，获取所述伪彩图像的灰度信息和色度信息；

对所述灰度信息进行无损压缩，得到第一压缩数据，并对所述色度信息进行无损压缩，得到第二压缩数据；

对所述第一压缩数据和/或所述第二压缩数据进行加密，得到第一待传输数据和第二待传输数据；

将所述第一待传输数据和所述第二待传输数据发送至接收设备，以使得所述接收设备基于所述第一待传输数据和所述第二待传输数据，通过解密操作以及解压缩操作，还原出所述伪彩图像。

在一种实施方式中，所述基于所述伪彩图像，获取所述伪彩图像的灰度信息和色度信息，包括：

判断所述伪彩图像是否为YUV格式的伪彩图像；

如果是，则将所述伪彩图像的Y分量数据作为所述伪彩图像的灰度信息，并将所述伪彩图像的U分量数据和V分量数据作为所述伪彩图像的色度信息；

如果否，则将所述伪彩图像转换为YUV格式，并将格式转换之后的伪彩图像的Y分量数据作为所述伪彩图像的灰度信息，并将格式转换之后的伪彩图像的U分量数据和V分量数据作为所述伪彩图像的色度信息。

在一种实施方式中，还包括：

预先接收N帧训练图像，并获取每帧所述训练图像的灰度信息和色度信息；N为正整数；

对每帧所述训练图像的灰度信息均进行无损压缩之后，得到总数据量为A的第三压缩数据；

对每帧所述训练图像的色度信息均进行无损压缩之后，得到总数据量为B的第四压缩数据；

按照A与B的比例关系，将全部的加密算核划分为两组，以通过第一组加密算核加密所述第一压缩数据，通过第二组加密算核加密所述第二压缩数据。

在一种实施方式中，所述将所述第一待传输数据和所述第二待传输数据发送至接收设备，包括：

以网络包的方式，将所述第一待传输数据和所述第二待传输数据发送至接收设备；

其中，对于任意1个所述网络包，所述网络包中携带有第一标识符，第二标识符，第三标识符以及第四标识符；

所述第一标识符用于反映所述网络包中的数据的数据类型；所述第二标识符用于反映所述第一组加密算核与所述第二组加密算核的比例关系，以使得所述接收设备按照相同的比例关系设置用于实现解密操作的第一组解密算核与第二组解密算核的比例关系；所述第三标识符用于反映所述网络包中的数据所属的图片编号；所述第四标识符用于反映所述网络包中的数据在所属的图片编号下的网络包编号。

在一种实施方式中，如果对所述第一压缩数据进行加密，则对所述第一压缩数据进行加密具体包括：

采用预设的初始加密算法对所述第一压缩数据进行加密，得到第一加密结果；

采用预设的加密增强算法，对所述第一加密结果进行加密，得到的结果作为第一待传输数据。

在一种实施方式中，所述初始加密算法为对称加密算法，所述加密增强算法的计算复杂度低于所述初始加密算法的计算复杂度。

在一种实施方式中，采用预设的加密增强算法，对所述第一加密结果进行加密，得到的结果作为第一待传输数据，包括：

将所述第一加密结果存储在第一地址空间中；其中，所述第一地址空间为一段逻辑地址连续的空间，且按顺序被划分为第1区域至第k区域，且各区域大小相同；

将参数i置为初始值1；

将第i区域的数据和第i+1区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖第i区域的数据；

将i+1之后判断当前的i是否等于k；

如果否，则返回执行所述将第i区域的数据和第i+1区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖第i区域的数据的操作；

如果是，则将当前的第一地址空间中的数据作为得到的第一待传输数据。

第二方面，本发明提供了一种伪彩图像的传输系统，包括：

接收模块，用于接收待处理的伪彩图像；

灰度色度信息划分模块，用于基于所述伪彩图像，获取所述伪彩图像的灰度信息和色度信息；

无损压缩模块，用于对所述灰度信息进行无损压缩，得到第一压缩数据，并对所述色度信息进行无损压缩，得到第二压缩数据；

加密模块，用于对所述第一压缩数据和/或所述第二压缩数据进行加密，得到第一待传输数据和第二待传输数据；

发送模块，用于将所述第一待传输数据和所述第二待传输数据发送至接收设备，以使得所述接收设备基于所述第一待传输数据和所述第二待传输数据，通过解密操作以及解压缩操作，还原出所述伪彩图像。

第三方面，本发明提供了一种伪彩图像的传输设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上述所述的伪彩图像的传输方法的步骤。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的伪彩图像的传输方法的步骤。

应用本发明实施例所提供的技术方案，本申请考虑到，需要进行图像加密传输的场合中，通常针对的是伪彩图像，并且经常会出现图像部分区域的色度的规律性较强的情况。对此，本申请的方案中，接收待处理的伪彩图像之后，可以基于伪彩图像，分离出伪彩图像中的灰度信息和色度信息，进而分别进行压缩，即对灰度信息进行无损压缩，得到第一压缩数据，并对色度信息进行无损压缩，得到第二压缩数据。如上文的描述，由于经常会出现图像部分区域的色度的规律性较强的情况，因此，对色度信息进行无损压缩时，通常可以有很高的压缩率，也即使得得到的第二压缩数据的数据量较低、由于数据量降低了，因此后续进行加、解密时，也就降低了所需要的软硬件资源，此外有利于提高数据通讯的流畅度。在加密时，可以对第一压缩数据和/或第二压缩数据进行加密，得到第一待传输数据和第二待传输数据，即可以将第一压缩数据和第二压缩数据均加密，也而可以二者择一加密以进一步降低加密时所需要的软硬件资源。将第一待传输数据和第二待传输数据发送至接收设备之后，由于此前是无损压缩，因此接收设备便可以通过解密操作以及解压缩操作，无损地还原出原本的伪彩图像。

综上所述，本申请的方案可以有效地实现伪彩图像的加密传输，降低了加解密所需要的软硬件资源，提高了数据通讯的流畅度。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明中一种伪彩图像的传输方法的实施流程图；

图2为本发明一种具体实施方式中进行伪彩图像的压缩、加密的流程框图；

图3为本发明一种具体实施方式中加密时的分组处理示意图；

图4为本发明一种具体实施方式中进行的解密、解压缩的流程框图；

图5为本发明中一种伪彩图像的传输系统的结构示意图；

图6为本发明中一种伪彩图像的传输设备的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种伪彩图像的传输方法，可以有效地实现伪彩图像的加密传输，降低了加解密所需要的软硬件资源，提高了数据通讯的流畅度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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做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。

请参考图1，图1为本发明中一种伪彩图像的传输方法的实施流程图，该伪彩图像的传输方法可以包括以下步骤：

步骤S101：接收待处理的伪彩图像。

具体的，可以由图像的发送设备来执行本申请图1的各个步骤。

伪彩图像中的像素点的色彩本身是真的，但它不一定反映的是原图的色彩，更多的情况下反映的是被定义成特殊含义的信息量。例如红外拍摄的图像，图像的色彩表示的不是物体的真实色彩，而是物体的温度信息。又如一些检测仪器所生成的医学图像，图像中的颜色表示的不是被测部位的颜色，而是表示被测部位的相关医学参数信息。

接收的待处理的伪彩图像，表示的是所接收到的原始图像，此时还未进行后续的压缩，加密等处理。

步骤S102：基于伪彩图像，获取伪彩图像的灰度信息和色度信息。

接收待处理的伪彩图像之后，需要获取伪彩图像的灰度信息和色度信息，具体实现方式可以有多种，只要能够将伪彩图像的灰度信息和色度信息分离出即可。

例如在本发明的一种具体实施方式中，考虑到YUV格式的图像中的Y分量为灰度分量，而U分量和V分量分别为蓝色色度分量和红色色度分量，因此，可以非常方便地分离出YUV伪彩图像的灰度信息和色度信息，因此，在本发明的一种具体实施方式中，步骤S102可以具体包括：

判断伪彩图像是否为YUV格式的伪彩图像；

如果是，则将伪彩图像的Y分量数据作为伪彩图像的灰度信息，并将伪彩图像的U分量数据和V分量数据作为伪彩图像的色度信息；

如果否，则将伪彩图像转换为YUV格式，并将格式转换之后的伪彩图像的Y分量数据作为伪彩图像的灰度信息，并将格式转换之后的伪彩图像的U分量数据和V分量数据作为伪彩图像的色度信息。

该种实施方式中，会判断所接收的待处理的伪彩图像是否为YUV格式的伪彩图像，如果是，说明无需进行格式转换，此时，直接将该YUV格式的伪彩图像拆分为2部分即可，其中一部分是其Y分量数据，作为该伪彩图像的灰度信息，另外一部分是其U分量和V分量的数据，作为该伪彩图像的色度信息。可参阅图2，为一种具体实施方式中进行伪彩图像的压缩、加密的流程框图，获取的伪彩图像的灰度信息通过数据通路00传递给后级，而获取的伪彩图像的色度信息则通过数据通路01传递给后级。由于灰度信息具体是Y分量数据，而色度信息包括U分量和V分量的数据，因此，灰度信息和色度信息的数据量之比为1：2，也即图2中的数据通路00和数据通路01的数据量之比为1：2。

如果所接收的待处理的伪彩图像不为YUV格式的伪彩图像，则需要先将其转换为YUV格式，格式转换之后，再如上文的描述，划分出灰度信息和色度信息。例如图2的例子中，由于接收的待处理的伪彩图像具体是RGB888格式的伪彩图像，因此需要先转换为YUV格式的伪彩图像，再划分出灰度信息和色度信息。

步骤S103：对灰度信息进行无损压缩，得到第一压缩数据，并对色度信息进行无损压缩，得到第二压缩数据。

本申请获取伪彩图像的灰度信息和色度信息，是为了能够将二者分别进行压缩，也即对灰度信息进行无损压缩，得到第一压缩数据，并对色度信息进行无损压缩，得到第二压缩数据。而之所以要将二者分别进行压缩，是因为进行了灰度信息和色度信息的分离之后，对色度信息进行压缩时能够有很高的压缩率。

例如在一些场合中，待处理的伪彩图像是一张黑白图像或者是一张仅有小部分区域有颜色的图像，黑白区域由于只有灰度信息，没有色度信息，因此U分量和V分量均为0，使得在压缩时数据规律性很强，能够被大量压缩。又如一些场合中，待处理的伪彩图像虽然是一张彩色的图像，但是有大面积区域为同色块或者颜色相近，这样的区域的色度也有很强的规律性，使得在压缩时能够被大量压缩。

此外需要说明的是，本申请的方案中，通常是使用在医疗影像，国防军工等领域，图像细节、分辨率等方面会存在要求，因此在压缩时进行的是无损压缩，以避免丢失图像中的信息。无损压缩指的是利用数据的统计冗余进行压缩，可以完全恢复原始数据而不引起任何失真，但压缩率会受到数据统计冗余度的理论限制。无损压缩的具体实现方式可以有多种，可以根据实际需要进行选取，例如图2的场合中示出的LZW（串表压缩算法），哈夫曼压缩算法等等。

在本申请的实际应用中，由于灰度信息中包含的信息量较大，因此压缩时的压缩比大约为2：1，而由于色度信息中包含信息量较少，数据的规律性较强，因此压缩时的压缩比大约为10：1。而由上文的描述可知，灰度信息和色度信息的数据量之比为1：2，因此在实际应用中，第一压缩数据与第二压缩数据的数据量之比大约为5：2，当然，在具体不同项目上，该比例会有所变化。

步骤S104：对第一压缩数据和/或第二压缩数据进行加密，得到第一待传输数据和第二待传输数据。

得到了第一压缩数据和第二压缩数据之后，可以将二者均进行加密，也可以仅选择其中之一进行加密，根据实际需要进行设定即可。并且可以理解的是，如果只对其中之一进行加密，有利于进一步地降低加密、解密所消耗的软硬件资源。

例如在一些场合中，考虑到灰度信息的重要性不高，加密需求低，便可以只对第二压缩数据进行加密，又如在一些场合中，考虑到色度信息的重要性不高，加密需求低，因此可以只对第一压缩数据进行加密。此外还有的一些场合中，考虑到只有同时携带灰度信息和色度信息的图像才有价值，仅有其中一部分并不具备价值，则也可以只对第一压缩数据加密或者只对第二压缩数据进行加密。当然，在一些场合中，对于数据安全的要求特别高的话，则可以对第一压缩数据和第二压缩数据均进行加密，虽然加解密会需要更多的软硬件资源，但提高了数据安全性。

加密时具体的算法也可以根据实际需要进行设定和选取，例如一种场合中，默认的加密算法是AES 128bit算法。AES加密算法是一种对称加密算法，也称为高级加密标准，作为DES加密算法的替代方案。AES加密算法可以使用128位、192位或256位密钥对数据进行加密和解密，具有高强度、高速度和易于实现等优点，十分适合大数据量领域，比如影像数据。

在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：

预先接收N帧训练图像，并获取每帧训练图像的灰度信息和色度信息；N为正整数；

对每帧训练图像的灰度信息均进行无损压缩之后，得到总数据量为A的第三压缩数据；

对每帧训练图像的色度信息均进行无损压缩之后，得到总数据量为B的第四压缩数据；

按照A与B的比例关系，将全部的加密算核划分为两组，以通过第一组加密算核加密第一压缩数据，通过第二组加密算核加密第二压缩数据。

该种实施方式考虑到，可以预设多个加密算核，通过加密算核的并行工作，可以有效地提高步骤S104的执行效率。并且该种实施方式中，将全部的加密算核划分为两组，从而通过第一组加密算核加密第一压缩数据，通过第二组加密算核加密第二压缩数据，分组的目的是使得算核资源与需要加密的数据量相匹配。

而为了确定一个合适的分组比例，该种实施方式中，会预先进行测试，测试时可以使用1帧训练图像，也可以使用多帧训练图像，即N可以取值为1也可以大于1。

便于描述以1帧训练图像为例进行说明。对于这1帧训练图像，与上文关于伪彩图像的描述是一致的，也即需要获取该帧训练图像的灰度信息和色度信息，进而分别将该帧训练图像的灰度信息和色度信息进行压缩，得到的结果称为第三压缩数据和第四压缩数据。当然，如果有多帧训练图像的话，则对每帧训练图像的灰度信息均进行无损压缩之后，得到的是总数据量为A的第三压缩数据，同样的，对每帧训练图像的色度信息均进行无损压缩之后，得到的是总数据量为B的第四压缩数据。

最后，便可以按照第三压缩数据与第四压缩数据的比例关系，即按照A与B的比例关系，将全部的加密算核划分为两组。此外可以理解的是，在实际应用中，第三压缩数据与第四压缩数据未必恰好为整数，则选取一个与之相近的整数比例关系即可。例如在实际应用中，通常是按照5：2的比例，将全部的加密算核划分为两组，即第一组加密算核与第二组加密算核的比例关系是5：2。

此外可以理解的是，在一些场合中，将全部的加密算核划分为两组之后，如果有需要的话，工作人员也可以根据需要调整该比例关系。例如上文的实施方式中是通过预先接收N帧训练图像，实现加密算核的分组。在伪彩图像的传输过程中，对于每张伪彩图像所得到的第一压缩数据和第二压缩数据，可以进行数据量的统计，然后工作人员每隔一段之间，便可以分析这段时间的平均每张伪彩图像所得到的第一压缩数据和第二压缩数据的比例关系，调整这2组加密算核的比例关系。

可参阅图3，为一种具体实施方式中加密时的分组处理示意图，在图3的场合中，加密算法具体采用的是AES 128bit算法，因此加密算核具体是AES加密算核，并且按照该种实施方式进行训练之后，图3的例子中，第一组加密算核与第二组加密算核的比例关系是5：2。

步骤S105：将第一待传输数据和第二待传输数据发送至接收设备，以使得接收设备基于第一待传输数据和第二待传输数据，通过解密操作以及解压缩操作，还原出伪彩图像。

对第一压缩数据和/或第二压缩数据进行加密之后，得到的结果称为第一待传输数据和第二待传输数据，第一待传输数据反映的是灰度信息，第二待传输数据反映的是色度信息。

按照发送设备与接收设备之间的通信方式，发送设备可以将第一待传输数据和第二待传输数据发送至接收设备，接收设备便可以基于第一待传输数据和第二待传输数据，通过与加密操作和压缩操作分别对应的解密操作以及解压缩操作，还原出伪彩图像。可以理解的是，具体进行的是什么解密操作和什么解压缩操作，便取决于步骤S104具体是如何进行的加密以及步骤S103采用的是什么压缩算法，由于是此前是无损压缩，因此可以完整还原出原本的伪彩图像。并且可以理解的是，例如上文的例子中，接收待处理的伪彩图像之后，获取伪彩图像的灰度信息和色度信息时，进行了格式转换的操作，则接收设备进行了解密操作以及解压缩之后，可以根据需要选择是否要进行格式转换，例如图4的例子中，接收设备通过网络接口接收数据并进行网络拆包之后存储在缓存中，再由解密模块进行解密，再通过无损解压缩便可以得到YUV格式的伪彩图像，最后还会转换为RGB格式，也即最终还原出了RGB888格式的原始的伪彩图像。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S105描述的将第一待传输数据和第二待传输数据发送至接收设备，可以具体包括：

以网络包的方式，将第一待传输数据和第二待传输数据发送至接收设备；

其中，对于任意1个网络包，网络包中携带有第一标识符，第二标识符，第三标识符以及第四标识符。

该种实施方式中，以网络包的方式，将第一待传输数据和第二待传输数据发送至接收设备，并且进行了网络包的自定义设置。在图2的实施方式中，可以将加密后的数据放置在缓存中，进而便可以进行网络组包，从而通过网络接口将各个网络包发送至外部网络，使得接收设备能够接收各个网络包。

可参阅表1，为该种实施方式中的网络包的结构划分表。

表1：

网络包包头的具体内容，取决于通信协议的具体设置，此处不再展开说明。该种实施方式中的第一标识符用于反映网络包中的数据的数据类型，即说明该网络包中的数据属于第一待传输数据还是属于第二待传输数据，第一待传输数据中携带的是灰度信息，第二待传输数据中携带的是色度信息。例如一种场合中，第一标识符是0x00时表示该网络包中的数据属于第一待传输数据，而如果是0x01则表示该网络包中的数据属于第二待传输数据。

第二标识符用于反映第一组加密算核与第二组加密算核的比例关系，以使得接收设备按照相同的比例关系设置用于实现解密操作的第一组解密算核与第二组解密算核的比例关系。例如上文的一种场合中，第一组加密算核与第二组加密算核的比例关系是5：2，则该实施方式中，会将“5：2”这一信息放置在第二标识符的位置从而发送至接收设备，使得接收设备也会按照5：2比例关系设置用于实现解密操作的第一组解密算核与第二组解密算核的比例关系。

第三标识符用于反映网络包中的数据所属的图片编号，第四标识符用于反映网络包中的数据在所属的图片编号下的网络包编号，通过第三标识符和第四标识符，接收设备可以确定是否有网络包的遗漏情况，据此实现容错重传等功能。接收设备在接收各个网络包时，也可以基于第三标识符和第四标识符，实现各个网络包的依次拆包处理，读取相应数据并置入缓存中以进行后续的解密操作。

此外，表1中的Data是该网络包具体携带的数据内容。并且可以理解的是，其他具体实施方式中，可以根据实际需要，进行网络包的具体结构的其他自定义设置，能够有效地实现第一待传输数据和第二待传输数据的传输即可，并不影响本发明的实施。

在本发明的一种具体实施方式中，如果对第一压缩数据进行加密，则对第一压缩数据进行加密具体包括：

采用预设的初始加密算法对第一压缩数据进行加密，得到第一加密结果；

采用预设的加密增强算法，对第一加密结果进行加密，得到的结果作为第一待传输数据。

如上文的描述，第一压缩数据和第二压缩数据可以均进行加密，也可以仅加密二者之一。该种实施方式中，是以第一压缩数据的加密为例进行说明，可以理解的是，如果需要加密第二压缩数据，则同样可以采用该种实施方式。

该种实施方式中，首先采用预设的初始加密算法对第一压缩数据进行加密，得到第一加密结果，之后采用预设的加密增强算法，对第一加密结果进行加密，得到的结果作为第一待传输数据，这种两次加密的方式，在不会过于增加计算复杂度的基础上，有效地增强了数据安全性。

初始加密算法和加密增强算法的具体方式均可以根据需要进行设定和选取，例如一种实施方式中，初始加密算法可以为对称加密算法，例如上文实施方式中采用的AES128bit算法。而由于这种两次加密的方式已经可以有效地保障数据安全性，因此，加密增强算法的计算复杂度通常可以低于初始加密算法的计算复杂度，以进一步降低整个加密过程的计算量，也就降低了加解密所需要的软硬件资源。

例如，在本发明的一种具体实施方式中，采用预设的加密增强算法，对第一加密结果进行加密，得到的结果作为第一待传输数据，可以包括以下步骤：

步骤一：将第一加密结果存储在第一地址空间中；其中，第一地址空间为一段逻辑地址连续的空间，且按顺序被划分为第1区域至第k区域，且各区域大小相同；

步骤二：将参数i置为初始值1；

步骤三：将第i区域的数据和第i+1区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖第i区域的数据；

步骤四：将i+1之后判断当前的i是否等于k；

如果否，则返回执行上述步骤三的操作；

如果是，则执行步骤五：将当前的第一地址空间中的数据作为得到的第一待传输数据。

便于理解可参阅表2，为一种具体实施方式中在第一地址空间中所存储的数据示意表。

表2：

对于1帧伪彩图像，可以得到第一压缩数据和第二压缩数据，如果需要按照该种实施方式对第一压缩数据进行加密，则需要先采用预设的初始加密算法对第一压缩数据进行加密，得到第一加密结果，得到的第一加密结果可以存储在第一地址空间中。并且，第一地址空间为一段逻辑地址连续的空间，且按顺序被划分为第1区域至第k区域，且各区域大小相同，例如每bit或者每字节作为1个区域。在表2的例子中，存储在第1区域的数据记为数据1，同样的，存储在第2区域的数据记为数据2，以此类推，存储在第k区域的数据记为数据k。

i的初始值为1，因此，首先是将第1区域的数据和第2区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖原本的第1区域的数据。之后将i+1，然后将第2区域的数据和第3区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖原本的第2区域的数据。以此类推，最后需要将第k-1区域的数据和第k区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖原本的第k-1区域的数据，第k区域的数据无需调整，至此，该种实施方式中的加密增强算法便执行完成，可以将当前的第一地址空间中的数据作为得到的第一待传输数据。

此外可以理解的是，如果要对第二压缩数据进行加密，则同样可以先采用预设的初始加密算法对第二压缩数据进行加密，得到第二加密结果，得到的第二加密结果可以存储在第二地址空间中，并按照同样的加密增强算法进行二次加密。

此外还可以理解的是，如果加密时先采用了初始加密算法对第一压缩数据进行加密，再采用预设的加密增强算法进行二次加密，则在解密时，便需要先按照对应于加密增强算法的解密算法进行解密，然后再按照对应于初始加密算法的解密算法进行解密。

例如对于该种实施方式所描述的加密增强算法，在解密时，先将第k-1区域的数据和第k区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖第k-1区域的数据，先将第k-2区域的数据和第k-1区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖第k-2区域的数据，以此推类，直至还原出第一压缩数据。

应用本发明实施例所提供的技术方案，本申请考虑到，需要进行图像加密传输的场合中，通常针对的是伪彩图像，并且经常会出现图像部分区域的色度的规律性较强的情况。对此，本申请的方案中，接收待处理的伪彩图像之后，可以基于伪彩图像，分离出伪彩图像中的灰度信息和色度信息，进而分别进行压缩，即对灰度信息进行无损压缩，得到第一压缩数据，并对色度信息进行无损压缩，得到第二压缩数据。如上文的描述，由于经常会出现图像部分区域的色度的规律性较强的情况，因此，对色度信息进行无损压缩时，通常可以有很高的压缩率，也即使得得到的第二压缩数据的数据量较低、由于数据量降低了，因此后续进行加、解密时，也就降低了所需要的软硬件资源，此外有利于提高数据通讯的流畅度。在加密时，可以对第一压缩数据和/或第二压缩数据进行加密，得到第一待传输数据和第二待传输数据，即可以将第一压缩数据和第二压缩数据均加密，也而可以二者择一加密以进一步降低加密时所需要的软硬件资源。将第一待传输数据和第二待传输数据发送至接收设备之后，由于此前是无损压缩，因此接收设备便可以通过解密操作以及解压缩操作，无损地还原出原本的伪彩图像。

综上所述，本申请的方案可以有效地实现伪彩图像的加密传输，降低了加解密所需要的软硬件资源，提高了数据通讯的流畅度。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种伪彩图像的传输系统，可与上文相互对应参照。

参见图5所示，为本发明中一种伪彩图像的传输系统的结构示意图，包括：

接收模块501，用于接收待处理的伪彩图像；

灰度色度信息划分模块502，用于基于伪彩图像，获取伪彩图像的灰度信息和色度信息；

无损压缩模块503，用于对灰度信息进行无损压缩，得到第一压缩数据，并对色度信息进行无损压缩，得到第二压缩数据；

加密模块504，用于对第一压缩数据和/或第二压缩数据进行加密，得到第一待传输数据和第二待传输数据；

发送模块505，用于将第一待传输数据和第二待传输数据发送至接收设备，以使得接收设备基于第一待传输数据和第二待传输数据，通过解密操作以及解压缩操作，还原出伪彩图像。

在本发明的一种具体实施方式中，灰度色度信息划分模块502包括：

判断单元，用于判断伪彩图像是否为YUV格式的伪彩图像；

如果是，则触发第一划分单元，用于将伪彩图像的Y分量数据作为伪彩图像的灰度信息，并将伪彩图像的U分量数据和V分量数据作为伪彩图像的色度信息；

如果否，则触发第二划分单元，用于将伪彩图像转换为YUV格式，并将格式转换之后的伪彩图像的Y分量数据作为伪彩图像的灰度信息，并将格式转换之后的伪彩图像的U分量数据和V分量数据作为伪彩图像的色度信息。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括比例确定模块，用于：

预先接收N帧训练图像，并获取每帧训练图像的灰度信息和色度信息；N为正整数；

对每帧训练图像的灰度信息均进行无损压缩之后，得到总数据量为A的第三压缩数据；

对每帧训练图像的色度信息均进行无损压缩之后，得到总数据量为B的第四压缩数据；

按照A与B的比例关系，将全部的加密算核划分为两组，以通过第一组加密算核加密第一压缩数据，通过第二组加密算核加密第二压缩数据。

在本发明的一种具体实施方式中，发送模块505具体用于：

以网络包的方式，将第一待传输数据和第二待传输数据发送至接收设备；

其中，对于任意1个网络包，网络包中携带有第一标识符，第二标识符，第三标识符以及第四标识符；

第一标识符用于反映网络包中的数据的数据类型；第二标识符用于反映第一组加密算核与第二组加密算核的比例关系，以使得接收设备按照相同的比例关系设置用于实现解密操作的第一组解密算核与第二组解密算核的比例关系；第三标识符用于反映网络包中的数据所属的图片编号；第四标识符用于反映网络包中的数据在所属的图片编号下的网络包编号。

在本发明的一种具体实施方式中，如果加密模块504对第一压缩数据进行加密，则加密模块504具体包括：

初始加密单元，用于采用预设的初始加密算法对第一压缩数据进行加密，得到第一加密结果；

加密增强单元，用于采用预设的加密增强算法，对第一加密结果进行加密，得到的结果作为第一待传输数据。

在本发明的一种具体实施方式中，初始加密算法为对称加密算法，加密增强算法的计算复杂度低于初始加密算法的计算复杂度。

在本发明的一种具体实施方式中，采用预加密增强单元具体用于：

将第一加密结果存储在第一地址空间中；其中，第一地址空间为一段逻辑地址连续的空间，且按顺序被划分为第1区域至第k区域，且各区域大小相同；

将参数i置为初始值1；

将第i区域的数据和第i+1区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖第i区域的数据；

将i+1之后判断当前的i是否等于k；

如果否，则返回执行将第i区域的数据和第i+1区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖第i区域的数据的操作；

如果是，则将当前的第一地址空间中的数据作为得到的第一待传输数据。

相应于上面的方法和系统实施例，本发明实施例还提供了一种伪彩图像的传输设备以及一种计算机可读存储介质，可与上文相互对应参照。

可参阅图6，该伪彩图像的传输设备可以包括：

存储器601，用于存储计算机程序；

处理器602，用于执行计算机程序以实现如上述任一实施例中的伪彩图像的传输方法的步骤。

可参阅图7，该计算机可读存储介质70上存储有计算机程序71，计算机程序71被处理器执行时实现如上述任一实施例中的伪彩图像的传输方法的步骤。这里所说的计算机可读存储介质70包括随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。

还需要说明的是，在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员还可以进一步意识到，结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本申请中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种伪彩图像的传输方法，其特征在于，包括：

接收待处理的伪彩图像；

基于所述伪彩图像，获取所述伪彩图像的灰度信息和色度信息；

对所述灰度信息进行无损压缩，得到第一压缩数据，并对所述色度信息进行无损压缩，得到第二压缩数据；

对所述第一压缩数据和/或所述第二压缩数据进行加密，得到第一待传输数据和第二待传输数据；

将所述第一待传输数据和所述第二待传输数据发送至接收设备，以使得所述接收设备基于所述第一待传输数据和所述第二待传输数据，通过解密操作以及解压缩操作，还原出所述伪彩图像；

所述基于所述伪彩图像，获取所述伪彩图像的灰度信息和色度信息，包括：

判断所述伪彩图像是否为YUV格式的伪彩图像；

如果是，则将所述伪彩图像的Y分量数据作为所述伪彩图像的灰度信息，并将所述伪彩图像的U分量数据和V分量数据作为所述伪彩图像的色度信息；

如果否，则将所述伪彩图像转换为YUV格式，并将格式转换之后的伪彩图像的Y分量数据作为所述伪彩图像的灰度信息，并将格式转换之后的伪彩图像的U分量数据和V分量数据作为所述伪彩图像的色度信息；

还包括：

预先接收N帧训练图像，并获取每帧所述训练图像的灰度信息和色度信息；N为正整数；

对每帧所述训练图像的灰度信息均进行无损压缩之后，得到总数据量为A的第三压缩数据；

对每帧所述训练图像的色度信息均进行无损压缩之后，得到总数据量为B的第四压缩数据；

按照A与B的比例关系，将全部的加密算核划分为两组，以通过第一组加密算核加密所述第一压缩数据，通过第二组加密算核加密所述第二压缩数据。

2.根据权利要求1所述的伪彩图像的传输方法，其特征在于，所述将所述第一待传输数据和所述第二待传输数据发送至接收设备，包括：

以网络包的方式，将所述第一待传输数据和所述第二待传输数据发送至接收设备；

其中，对于任意1个所述网络包，所述网络包中携带有第一标识符，第二标识符，第三标识符以及第四标识符；

所述第一标识符用于反映所述网络包中的数据的数据类型；所述第二标识符用于反映所述第一组加密算核与所述第二组加密算核的比例关系，以使得所述接收设备按照相同的比例关系设置用于实现解密操作的第一组解密算核与第二组解密算核的比例关系；所述第三标识符用于反映所述网络包中的数据所属的图片编号；所述第四标识符用于反映所述网络包中的数据在所属的图片编号下的网络包编号。

3.根据权利要求1或2所述的伪彩图像的传输方法，其特征在于，如果对所述第一压缩数据进行加密，则对所述第一压缩数据进行加密具体包括：

采用预设的初始加密算法对所述第一压缩数据进行加密，得到第一加密结果；

采用预设的加密增强算法，对所述第一加密结果进行加密，得到的结果作为第一待传输数据。

4.根据权利要求3所述的伪彩图像的传输方法，其特征在于，所述初始加密算法为对称加密算法，所述加密增强算法的计算复杂度低于所述初始加密算法的计算复杂度。

5.根据权利要求3所述的伪彩图像的传输方法，其特征在于，采用预设的加密增强算法，对所述第一加密结果进行加密，得到的结果作为第一待传输数据，包括：

将所述第一加密结果存储在第一地址空间中；其中，所述第一地址空间为一段逻辑地址连续的空间，且按顺序被划分为第1区域至第k区域，且各区域大小相同；

将参数i置为初始值1；

将第i区域的数据和第i+1区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖第i区域的数据；

将i+1之后判断当前的i是否等于k；

如果否，则返回执行所述将第i区域的数据和第i+1区域的数据进行异或操作之后，得到的数据覆盖第i区域的数据的操作；

如果是，则将当前的第一地址空间中的数据作为得到的第一待传输数据。

6.一种伪彩图像的传输系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收待处理的伪彩图像；

灰度色度信息划分模块，用于基于所述伪彩图像，获取所述伪彩图像的灰度信息和色度信息；

无损压缩模块，用于对所述灰度信息进行无损压缩，得到第一压缩数据，并对所述色度信息进行无损压缩，得到第二压缩数据；

加密模块，用于对所述第一压缩数据和/或所述第二压缩数据进行加密，得到第一待传输数据和第二待传输数据；

发送模块，用于将所述第一待传输数据和所述第二待传输数据发送至接收设备，以使得所述接收设备基于所述第一待传输数据和所述第二待传输数据，通过解密操作以及解压缩操作，还原出所述伪彩图像；

所述灰度色度信息划分模块包括：

判断单元，用于判断所述伪彩图像是否为YUV格式的伪彩图像；

如果是，则触发第一划分单元，用于将所述伪彩图像的Y分量数据作为所述伪彩图像的灰度信息，并将所述伪彩图像的U分量数据和V分量数据作为所述伪彩图像的色度信息；

如果否，则触发第二划分单元，用于将所述伪彩图像转换为YUV格式，并将格式转换之后的伪彩图像的Y分量数据作为所述伪彩图像的灰度信息，并将格式转换之后的伪彩图像的U分量数据和V分量数据作为所述伪彩图像的色度信息；

还包括比例确定模块，用于：

预先接收N帧训练图像，并获取每帧所述训练图像的灰度信息和色度信息；N为正整数；

对每帧所述训练图像的灰度信息均进行无损压缩之后，得到总数据量为A的第三压缩数据；

对每帧所述训练图像的色度信息均进行无损压缩之后，得到总数据量为B的第四压缩数据；

按照A与B的比例关系，将全部的加密算核划分为两组，以通过第一组加密算核加密所述第一压缩数据，通过第二组加密算核加密所述第二压缩数据。

7.一种伪彩图像的传输设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至5任一项所述的伪彩图像的传输方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的伪彩图像的传输方法的步骤。