[发明专利]一种密文JPEG图像的检索方法及应用在审

专利信息
申请号: 202011353549.0 申请日: 2020-11-27
公开(公告)号: CN112417190A 公开(公告)日: 2021-02-26
发明(设计)人: 冯齐华;翁健;黄斐然;李佩雅;卢植勋 申请(专利权)人: 暨南大学
主分类号: G06F16/58 分类号: G06F16/58;G06F21/60
代理公司: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 李斌
地址: 510632 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 jpeg 图像 检索 方法 应用
【说明书】:

发明公开了一种密文JPEG图像的检索方法及应用,该方法的步骤包括:获取明文图像及相应的DC系数和AC系数,对明文图像进行图像加密,在熵编码生成比特流是对比特流加密,得到加密的JPEG比特流,并在加密的JPEG比特流中提取特征;解析密文JPEG比特流提取特征,提取DC系数和AC系数的哈夫曼码直方图作为特征;构建神经网络模型,将密文图像的哈夫曼码直方图特征输入神经网络模型,并训练神经网络模型;输入待检索图像加密后的密文图,将密文图的哈夫曼码直方图特征输入到训练好的神经网络模型,输出与待检索图像相似的密文图像。本发明在提升图像检索精度的同时也保证了JPEG图像格式兼容性和加密性能。

技术领域

本发明涉及图像加密和检索技术领域,具体涉及一种密文JPEG图像的检索方法及应用。

背景技术

近年来,由于数字服务的快速发展,大量的图像在各种社交网络上分享,如Facebook和Instagram。通常,图像数据包含丰富的信息,可以用于不同的目的,例如特征提取和图像检索。随着云计算的出现,改变了传统的本地存储模式,满足了用户将海量的图像数据存储在服务器的需求,同时又允许用户随时随地的取用。虽然云计算给用户带来了极大的便利,但是出于数据隐私保护的考虑,数据在上传之前往往被加密处理,传统的图像加密算法阻碍了进一步有意义的操作,对加密图像数据的可行性检索造成了威胁。因此,开发能够提供隐私保护和有效检索的检索技术就显得非常迫切。由于JPEG是各种社交网络平台以及数码相机使用的图像格式的主要形式,对加密的JPEG图像进行检索无疑具有重要的现实意义。该方案的目的是解决加密域内的图像检索问题,同时保证JPEG图像的格式遵从性和文件大小。

目前为止,有很多密文图像检索技术被提出来了,但是有些技术造成了信息泄露,有些技术检索效率和性能低。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足,本发明提供一种密文JPEG图像的检索方法,本发明提取密文图的哈夫曼码直方图作为特征,可以防止信息泄露,因为密文图的哈夫曼码直方图已经改变了,和明文图不一样,在提升精度的同时也保证了JPEG图像格式兼容性和加密性能。

本发明的第二目的在提供一种密文JPEG图像的检索系统。

本发明的第三目的在于提供一种存储介质。

本发明的第四目的在于提供一种计算设备。

为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种密文JPEG图像的检索方法,包括下述步骤:

获取明文图像及相应的DC系数和AC系数,对明文图像进行图像加密,在熵编码生成比特流是对比特流加密,得到加密的JPEG比特流,并在加密的JPEG比特流中提取特征;

解析密文JPEG比特流提取特征,提取DC系数和AC系数的哈夫曼码直方图作为特征;

构建神经网络模型,将密文图像的哈夫曼码直方图特征输入神经网络模型,并训练神经网络模型;

输入待检索图像加密后的密文图,将密文图的哈夫曼码直方图特征输入到训练好的神经网络模型,输出与待检索图像相似的密文图像。

作为优选的技术方案,所述对明文图像进行图像加密,先将明文图从RGB转换成YUV色彩空间,分别对各个分量进行采样和加密,具体步骤包括:

将图像分量分割成多个不重叠的块并随机打乱,对每个块做DCT变换和熵编码;

对块内AC系数进行置乱加密和流加密:

对DC系数进行流加密。

作为优选的技术方案,所述将图像分量分割成多个不重叠的块并随机打乱,所述随机打乱采用一个标准的密钥流kB打乱,在量化的时候采用相同的量化因子。

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