一种多视点图像的保密方法

摘要

本发明涉及3D显示技术领域，尤其涉及并公开了一种多视点图像的保密方法，包括如下步骤：原多视点图像中部分RGB像素单元转化为YCbCr，形成过渡图像；过渡图像中每个子像素采用位置随机数数组映射，生成混淆像素图像；图像在播放时，还原混淆像素图像，还原端通过先前的位置随机数数组映射方式反推还原成过渡图像；依据先前的像素转化信息将过渡图像中YCbCr像素单元转换成RGB像素单元，合并得到原多视点图像。本发明的一种多视点图像的保密方法，部分RGB像素单元转化成YCbCr像素单元，且每个子像素分别单独随机动态位置混淆，具有混淆程度高，难以破解、保密性能好的优点，大大提高了多视点图像数据传输的安全性。

权利要求

1.一种多视点图像的保密方法，通过混淆端混淆原多视点图像并通过还原端将混淆图像还原，其特征在于：包括如下步骤：

1)混淆端将原多视点图像中部分RGB像素单元转化为YCbCr像素单元，形成过渡图像；

2)过渡图像中每个像素单元子像素采用位置随机数数组映射，生成新的混淆像素图像；

3)图像在播放时，还原混淆像素图像，还原端通过步骤2)的位置随机数数组映射方式反推还原成过渡图像；

4)依据步骤1)转化过的像素单元的位置信息将过渡图像中相应位置的YCbCr像素单元转换成RGB像素单元，合并得到原多视点图像。

2.根据权利要求1所述的一种多视点图像的保密方法，其特征在于：步骤2)所述的位置随机数数组映射预置为至少一组，多视点图像随机选择其中一组随机数数组映射进行混淆。

3.根据权利要求2所述的一种多视点图像的保密方法，其特征在于：一个视频的第一帧多视点图像的第一行加入隐含控制字，控制当前视频的多视点图像选择的随机数数组进行映射和反映射。

4.根据权利要求2所述的一种多视点图像的保密方法，其特征在于：一个视频的每一帧多视点图像的第一行加入隐含控制字，控制当前帧的多视点图像选择的随机数数组进行映射和反映射。

5.根据权利要求2所述的一种多视点图像的保密方法，其特征在于：步骤3)中，混淆端将步骤1)转化过的像素单元的位置信息和步骤2)使用的位置随机数数组映射方式传输到还原端用于混淆图像的还原。

6.根据权利要求5所述的一种多视点图像的保密方法，其特征在于：通过网络或者物理连接发送传输至还原端用于混淆图像的还原。

7.根据权利要求1所述的一种多视点图像的保密方法，其特征在于：步骤1)中至少50％的RGB像素单元转化为YCbCr像素单元。

8.根据权利要求1所述的一种多视点图像的保密方法，其特征在于：步骤1)中将原多视点图像中部分RGB像素单元转化为YCbCr像素单元采用随机选取方式。

说明书

一种多视点图像的保密方法

技术领域

[0001] 本发明涉及3D显示技术领域，尤其涉及一种多视点图像的保密方法。

背景技术

[0002] 3D显示技术越来越平凡的进入人们的生活，现有市面上的3D效果主要分为两种，一种是借助外部工具，例如3D眼镜之类观看，得到3D感官，一种是直接裸眼观看。但是上述不管哪种方案，都需要借助3D的显示装置和经过转制的3D信号，只有3D信号和3D显示装置匹配的时候，才能实现3D效果，达到完美的3D效果。

[0003] 现有的信号由图像逐帧排列而成，需要将每一帧图像经过转制成多视点图像，转制完成的多视点图像需要输送至3D显示装置。在本领域中，3D显示装置一旦上市极容易被反向工程被仿制，为了提高在市场的竞争力，多视点图像的排图方式就显得尤为重要。

[0004] 3D显示装置上的像素以RGB 3个子像素作为一个像素单元阵列排列，对应的多视点图像也是以RGB 3个子像素作为一个像素单元阵列排列。对应不同的3D显示装置，多视点图像的排图也不一致。为了增加保密性和安全性，转制后的多视点图像内的像素会被加密后传输，然后解密将多视点图像，并在3D显示装置显示。

[0005] 为防止多视点图像的排图被破解，现有技术常用的方法是把多视点图像的整数像素按照随机数数组生成对应的乱序混淆图像。这种做法的缺点是混淆程度不高，很容易被破解。

[0006] 在此基础上，需要一种混淆程度高，更加稳定且难以破解的方法来混淆和反混淆图像，使多视点图像不易被破译模仿，更安全储存和传输。

发明内容

[0007] 针对现有技术存在的问题，本发明提供一种混淆程度高、难以破解的的防止图像破解的方法。

[0008] 为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

[0009] 一种多视点图像的保密方法，通过混淆端混淆原多视点图像并通过还原端将混淆图像还原，其特征在于：包括如下步骤：

[0010] 1)混淆端将原多视点图像中部分RGB像素单元转化为YCbCr像素单元，形成过渡图像；

[0011] 2)过渡图像中每个像素单元子像素采用位置随机数数组映射，生成新的混淆像素图像；

[0012] 3)图像在播放时，还原混淆像素图像，还原端通过步骤2)的位置随机数数组映射方式反推还原成过渡图像；

[0013] 4)依据步骤1)转化过的像素单元的位置信息将过渡图像中相应位置的YCbCr像素单元转换成RGB像素单元，合并得到原多视点图像。

[0014] 本方法提出一种新的基于RGB和YUV混合，并且按三个子像素单独随机数数组映射乱序混淆图像的方法，每一组映射后的像素单元，可能含有RGB像素单元或YcbCr像素单元其中的任意一个，给破解反推本方法带来了很大的难度。

[0015] 作为优选，步骤2)所述的位置随机数数组映射预置为至少一组，多视点图像随机选择其中一组随机数数组映射进行混淆。随机选择一组随机数数组映射来对时域图像进行混淆，在破解时很难预先确定是何种方式，所以可以大幅提升破解难度。

[0016] 作为优选，一个视频的第一帧多视点图像的第一行加入隐含控制字，控制当前视频的多视点图像选择的随机数数组进行映射和反映射。这样的方式不仅难以破解，也相对设置简单，容易操作。

[0017] 作为优选，一个视频的每一帧多视点图像的第一行加入隐含控制字，控制当前帧的多视点图像选择的随机数数组进行映射和反映射。对于每一帧多视点图像进行动态随机数数组映射和反映射，提高了混淆的复杂程度，也大大提高了破解难度。

[0018] 作为优选，步骤3)中，混淆端将步骤1)转化过的像素单元的位置信息和步骤2)使用的位置随机数数组映射方式传输到还原端用于混淆图像的还原。能准确地获知像素转化信息和混淆的映射关系，进行解混淆。

[0019] 作为优选，通过网络或者物理连接发送传输至还原端用于混淆图像的还原。可以根据使用场地或客户的方便或更利于保密的原则选择合适的传输方式。

[0020] 作为优选，步骤1)中至少50％的RGB像素单元转化为YCbCr像素单元。可以提高混淆程度，提高破解难度。

[0021] 作为优选，步骤1)中将原多视点图像中部分RGB像素单元转化为YCbCr像素单元采用随机选取方式。更加不容易破解。

[0022] 本发明的一种多视点图像的保密方法，将部分RGB像素单元转化成YCbCr像素单元，基于RGB和YUV混合的每个子像素分别单独进行随机数数组映射，随机数数组可设置若干组且可以进行动态混淆，具有混淆程度高，难以破解、保密性能好的优点，大大提高了多视点图像数据传输的安全性。

附图说明

[0023] 图1为本发明实施例1原图像像素示意图。

[0024] 图2为本发明实施例1过渡图像像素示意图。

[0025] 图3为本发明实施例1混淆图像像素示意图。

[0026] 图4为本发明实施例1还原图像方式示意图。

[0027] 图5为本发明实施例1基于FPGA的实现流程图。

具体实施方式

[0028] 下面结合图1-5与具体实施方式对本发明做进一步的说明。

[0029] 实施例1

[0030] 一种多视点图像的保密方法，通过混淆端混淆原多视点图像并通过还原端将混淆图像还原，包括如下步骤：

[0031] 1)原多视点图像如附图1所示，共16个像素单元，混淆端将原多视点图像中50％RGB像素单元转化为YCbCr像素单元，即将附图1中的1、2、5、7、11、12、14、16这8个RGB像素单元转化成YcbCr像素单元，将每个RGB像素单元或YCbCr像素单元分解成三个子像素，形成过渡图像，过渡图像如附图2所示，像素转化信息储存；

[0032] 2)过渡图像中每个像素单元子像素采用位置随机数数组映射，生成新的混淆像素图像；此时位置随机数数组映射使用贝塔分布随机数发生器，对应每一个子像素产生一个数字，然后根据产生的数字按从小到大重新排列，即将子像素重新进行了排列，从而生成新的混淆像素图像，混淆像素图像如附图3所示，贝塔分布随机数发生器产生的数字对应方式进行储存；

[0033] 3)图像在播放时，还原混淆像素图像，还原端通过步骤2)的位置随机数数组映射方式反推还原成过渡图像；需要还原图像时，混淆端将步骤1)转化过的像素单元的位置信息以及步骤2)使用的贝塔分布随机数发生器产生的数字对应方式发送到还原端，如附图4所示，按照此映射关系反推还原成过渡图像；

[0034] 4)依据步骤1)转化过的像素单元的位置信息将过渡图像中相应位置的YCbCr像素单元转换成RGB像素单元，合并得到原多视点图像。

[0035] 如附图5所示，对捕获的原始视频码流进行加密，进入到私有播放器通过步骤1)、2)进行多视点图像混淆，之后图像信息通过HDMI/DP接口连接到FPGA/驱动板，其中步骤1)的像素转化信息和步骤2)使用的位置随机数数组映射关系通过USB等私有物理连接认证后也传输到FPGA/驱动板，再通过步骤3)、4)进行解混淆图像还原和3D排图，生成模拟信号输入到3D电视的LCD面板进行图像播放。图像在传输过程很好地避免了破解。由于FPGA的输出为双LVDS或VB1接口，这类接口均为基于电压差的模拟信号，可以通过波形获得每个像素所代表的实际值，FPGA输出之后暂时没有办法预防被破解。

[0036] 实施例2

[0037] 其他步骤如实施例1，不同之处在于：原图像16个像素单元中10个像素单元先从RGB转化为YcbCr，采用卡方分布随机数发生器产生随机数与过渡图像的像素单元进行对应，并按照产生的随机数从大到小进行排列混淆。

[0038] 实施例3

[0039] 其他步骤如实施例1，不同之处在于：

[0040] 步骤2)使用贝塔分布随机数发生器产生6组随机数。视频的第一帧多视点图像的第一行加入隐含控制字，控制当前视频的多视点图像选择其中一组的随机数数组进行映射和反映射。

[0041] 假设实际屏幕行为n，则本方法需要牺牲第一帧图像的第一行作为控制信息使用，有效像素行为n-1行。

[0042] 实施例4

[0043] 其他步骤如实施例2，不同之处在于：

[0044] 步骤2)使用伽马分布随机数发生器产生12组随机数。视频的每一帧多视点图像的第一行加入隐含控制字，控制当前帧的多视点图像选择其中一组的随机数数组进行动态映射和反映射。

[0045] 假设实际屏幕行为n，则本方法需要牺牲每一帧图像的第一行作为控制信息使用，有效像素行为n-1行。

[0046] 综上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。