專利名稱：移動通信終端的加密化的影像提取方法及其移動通信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信終端，更詳細(xì)地說，涉及加密化的影像提取方法及其移動通信終端。
背景技術(shù)：
隨著移動通信終端和與之相關(guān)的移動通信網(wǎng)及因特網(wǎng)技術(shù)等的發(fā)展，利用移動通信終端的影像(image)數(shù)據(jù)服務(wù)在其質(zhì)及量上呈現(xiàn)急劇增加的趨勢，特別是最近廣泛推出了將演員的個人寫真集文件等有償傳送給移動通信終端的移動影像數(shù)據(jù)服務(wù)，但與之對應(yīng)的用于防止影像數(shù)據(jù)泄漏給第3方的加密技術(shù)較少并有待加強提高。
特別是，在以往的移動通信終端中采用的加密技術(shù)很容易被破解(hacking)，在通過無線通信傳送影像數(shù)據(jù)的情況下，在通過空中網(wǎng)傳送影像數(shù)據(jù)的無線通信的特性上，與有線通信相比，第三方將容易盜竊(sniffing)無線信號并取得影像數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種移動通信終端的加密化的影像提取方法及其移動通信終端，通過移動通信終端收發(fā)在沒有密鑰影像數(shù)據(jù)的情況下無法用數(shù)學(xué)方式破解的經(jīng)過加密處理的影像數(shù)據(jù)，從而可向移動通信終端傳送影像數(shù)據(jù)而無需擔(dān)心影像數(shù)據(jù)遭到破解。
并且，本發(fā)明的另一目的在于，本發(fā)明中同時使用差分脈沖編碼調(diào)制方式和獨立因子分析，從而即便將加密化的影像數(shù)據(jù)以8位等級進(jìn)行量化壓縮后傳送，接收方移動通信終端也可分離提取傳送影像數(shù)據(jù)并將其準(zhǔn)確恢復(fù)。
并且，本發(fā)明的另一目的在于，在移動通信終端之間進(jìn)行影像數(shù)據(jù)的收發(fā)操作中，防止影像數(shù)據(jù)泄漏給未被認(rèn)可的第3方，從而可防止信息泄漏并有效促進(jìn)移動影像數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明中的移動通信終端的加密化的影像提取方法，包含有如下幾個步驟當(dāng)接收到任意的加密化的影像數(shù)據(jù)的情況下，判斷所述影像數(shù)據(jù)是否為可通過獨立因子分析(independent component analysis，ICA)解讀的數(shù)據(jù)的影像數(shù)據(jù)接收步驟；當(dāng)上述判斷結(jié)果為可通過獨立因子分析進(jìn)行解讀的數(shù)據(jù)的情況下，讀取預(yù)設(shè)定的密鑰影像數(shù)據(jù)的密鑰影像數(shù)據(jù)載入步驟；利用所述密鑰影像數(shù)據(jù)并通過所述獨立因子分析從所述接收到的影像數(shù)據(jù)中分離及提取需要傳送的傳送影像數(shù)據(jù)和用于隱藏上述傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)的傳送影像數(shù)據(jù)分離步驟。
所述獨立因子分析是基于高速定點算法(fast fixed-point algorithm)的獨立因子分析。
所述影像數(shù)據(jù)是通過任意的影像壓縮方式進(jìn)行編碼化的影像數(shù)據(jù)，在上述影像數(shù)據(jù)接收步驟以后，還包含有將所述接收到的影像數(shù)據(jù)按照影像壓縮方式解碼化的影像數(shù)據(jù)解碼化步驟。
所述影像壓縮方式是差分脈沖編碼調(diào)制方式(differential pulse codemodulation，DPCM)。
所述密鑰影像數(shù)據(jù)是所述隱藏影像數(shù)據(jù)。
所述密鑰影像數(shù)據(jù)是與所述接收到的影像數(shù)據(jù)不同的通過線性矩陣計算混合的影像數(shù)據(jù)。
并且，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明中的移動通信終端，包含有如下幾個部分存儲部，內(nèi)置有用于解除任意的加密化影像數(shù)據(jù)的加密狀態(tài)的密鑰影像數(shù)據(jù)；控制部，其在接收到任意的加密化影像數(shù)據(jù)的情況下讀取所述密鑰影像數(shù)據(jù)，利用所述密鑰影像數(shù)據(jù)并通過獨立因子分析從所述接收到的影像數(shù)據(jù)中分離及提取需要傳送的傳送影像數(shù)據(jù)和用于隱藏所述傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)。
所述獨立因子分析是基于高速定點算法(fast fixed-point algorithm)的獨立因子分析。
所述影像數(shù)據(jù)是通過任意的影像壓縮方式進(jìn)行編碼化的影像數(shù)據(jù)。
所述影像壓縮方式是差分脈沖編碼調(diào)制方式(differential pulse codemodulation，DPCM)。
所述密鑰影像數(shù)據(jù)是所述隱藏影像數(shù)據(jù)。
所述密鑰影像數(shù)據(jù)是與所述接收到的影像數(shù)據(jù)不同的通過線性矩陣計算混合的影像數(shù)據(jù)。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明，使通過移動通信終端收發(fā)在沒有密鑰影像數(shù)據(jù)的情況下無法用數(shù)學(xué)方式破解的經(jīng)過保密處理的影像數(shù)據(jù)，使可向移動通信終端傳送影像數(shù)據(jù)而無需擔(dān)心影像數(shù)據(jù)遭到破解。
并且，根據(jù)如上所述的本發(fā)明，本發(fā)明中同時使用差分脈沖編碼調(diào)制方式和獨立因子分析，使即便將保密處理的影像數(shù)據(jù)以8位水準(zhǔn)進(jìn)行量化壓縮后傳送，接收方移動通信終端也可分離提取傳送影像數(shù)據(jù)并將其準(zhǔn)確恢復(fù)。
并且，根據(jù)如上所述的本發(fā)明，在移動通信終端之間進(jìn)行影像數(shù)據(jù)的收發(fā)操作中，防止影像數(shù)據(jù)泄漏給未被認(rèn)可的第3方，從而可防止信息泄漏并有效促進(jìn)移動影像數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
圖1是本發(fā)明一實施例中的影像數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的概念圖；圖2是本發(fā)明一實施例中的影像數(shù)據(jù)服務(wù)器的方框圖；圖3是本發(fā)明一實施例中的第1移動通信終端的方框圖；圖4是本發(fā)明一實施例中的影像數(shù)據(jù)服務(wù)器的傳送加密化影像數(shù)據(jù)的流程圖；圖5是本發(fā)明一實施例中的移動通信終端的加密化的影像提取方法的流程圖；圖6是本發(fā)明一實施例中的基于高速定點獨立因子分析的傳送影像數(shù)據(jù)的分離提取方法的流程圖；
圖7a至圖7d是本發(fā)明一實施例的在影像數(shù)據(jù)服務(wù)器中處理的影像的示意圖；圖8a至圖8b是本發(fā)明一實施例的在影像數(shù)據(jù)服務(wù)器中混合的影像的示意圖；圖9a至圖9d是本發(fā)明一實施例的在移動通信終端中分離提取的影像的示意圖。
附圖主要部分的符號說明100影像數(shù)據(jù)服務(wù)器 120通信部140存儲部 160中央處理部162控制部 164影像數(shù)據(jù)混合部166影像數(shù)據(jù)壓縮部 200因特網(wǎng)300IWF(inter-working function)400移動通信網(wǎng)500第1移動通信終端510輸入部520顯示部 530無線通信部540存儲部 550控制部552移動通信處理部 554影像數(shù)據(jù)判斷部556影像數(shù)據(jù)載入部 558影像數(shù)據(jù)分離部600第2移動通信終端具體實施方式
下面參照附圖對本發(fā)明中的有益實施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖1是本發(fā)明一實施例中的影像數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的概念圖。
參照附圖1進(jìn)行說明，本發(fā)明一實施例的影像數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)中包含有影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100、因特網(wǎng)200、IWF(inter-working function-網(wǎng)絡(luò)互連功能)300、移動通信網(wǎng)400、第1移動通信終端500及第2移動通信終端600。
上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100根據(jù)上述第1移動通信終端500或第2移動通信終端600的請求將預(yù)先存儲的傳送影像數(shù)據(jù)以線性混合方式進(jìn)行加密化及通過差分脈沖編碼調(diào)制方式(differential pulse code modulation，DPCM)進(jìn)行解碼化后，將上述加密化和編碼化的影像數(shù)據(jù)通過上述因特網(wǎng)200傳送給上述第1移動通信終端500或第2移動通信終端600。
上述因特網(wǎng)200是使用TCP/IP(transmission control protocol/internetprotocol-傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議)協(xié)議傳送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，其通過上述IWF300將上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100連接到與移動通信網(wǎng)400連接的上述第1移動通信終端500及第2移動通信終端600。
上述IWF 300用于連接上述移動通信網(wǎng)400和上述因特網(wǎng)200，從而通過上述移動通信終端500、600訪問(access)因特網(wǎng)。
上述移動通信網(wǎng)400用于提供上述第1及第2移動通信終端500、600和圖中未示的其它移動通信終端之間的移動通信服務(wù)，并使上述第1及第2移動通信終端500、600通過上述IWF 300接收到因特網(wǎng)服務(wù)。
上述第1移動通信終端500傳送給上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100傳送影像數(shù)據(jù)傳送請求消息，并接收相應(yīng)傳送影像數(shù)據(jù)和用于隱藏上述傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)相互混合進(jìn)行加密化后通過差分脈沖編碼調(diào)制方式編碼化的影像數(shù)據(jù)。隨后，將利用預(yù)先存儲的密鑰影像數(shù)據(jù)并通過獨立因子分析從上述接收到的影像數(shù)據(jù)中分離及提取上述傳送影像數(shù)據(jù)。
上述第2移動通信終端600與上述第1移動通信終端500相同的傳送給上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100傳送影像數(shù)據(jù)傳送請求消息，并將接收上述加密化及編碼化的影像數(shù)據(jù)。但是，由于其不具有上述密鑰影像數(shù)據(jù)，上述第2移動通信終端600將無法通過獨立因子分析分離及提取上述傳送影像數(shù)據(jù)。
圖2是本發(fā)明一實施例中的影像數(shù)據(jù)服務(wù)器的方框圖。
參照附圖2進(jìn)行說明，本發(fā)明一實施例的影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100中包含有通信部120、存儲部140及中央處理部160。
上述通信部120受到上述中央處理部160的控制，并接收傳送影像數(shù)據(jù)傳送請求消息，其用于收發(fā)數(shù)據(jù)信號，從而通過上述數(shù)據(jù)信號傳送將相應(yīng)傳送影像數(shù)據(jù)和用于隱藏相應(yīng)傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)相互混合進(jìn)行加密化后通過差分脈沖編碼調(diào)制方式編碼化的影像數(shù)據(jù)。
上述存儲部140用于存儲上述中央處理部160的控制操作所需的操作程序及系統(tǒng)程序，特別是存儲有上述傳送影像數(shù)據(jù)及用于隱藏上述傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)，以及用于混合及加密化上述傳送影像數(shù)據(jù)和上述隱藏影像數(shù)據(jù)的程序等。
上述中央處理部160中包含有控制部162、影像數(shù)據(jù)混合部164及影像數(shù)據(jù)壓縮部166。
上述控制部162用于控制上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100的整體操作。
上述影像數(shù)據(jù)混合部164將傳送影像數(shù)據(jù)和用于隱藏相應(yīng)傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)進(jìn)行混合并生成加密化的影像數(shù)據(jù)。
為有效隱藏上述隱藏影像數(shù)據(jù)，上述隱藏影像數(shù)據(jù)最好具有較高的能量(energy)并可使用馬賽克(mosaic)影像數(shù)據(jù)。
上述影像數(shù)據(jù)需要通過線性混合方式進(jìn)行混合，并最好采用在任意生成的矩陣乘于上述影像數(shù)據(jù)進(jìn)行混合的方式。在通過任意生成的矩陣混合上述影像數(shù)據(jù)的情況下，用于生成混合的影像的組合在數(shù)學(xué)上有無限多種方式，因此，若沒有另外的密鑰影像數(shù)據(jù)將無法從上述混合的影像數(shù)據(jù)中提取出傳送影像數(shù)據(jù)。
上述影像數(shù)據(jù)壓縮部166從上述影像數(shù)據(jù)混合部164接收上述加密化的影像數(shù)據(jù)，并用于輸出通過差分脈沖編碼調(diào)制方式(differential pulse codemodulation，DPCM)進(jìn)行編碼化的壓縮影像數(shù)據(jù)。
在差分脈沖編碼調(diào)制時輸入的影像信號將以預(yù)設(shè)定的量化等級(quantization level)進(jìn)行量化，上述量化等級是決定輸入的影像信號的壓縮程度的重要因素，量化等級越低其壓縮的程度即壓縮率越高，但同時壓縮影像數(shù)據(jù)的量化錯誤(quantization error)將隨即增加，從而導(dǎo)致進(jìn)行解碼化時無法復(fù)原準(zhǔn)確的影像。
相反，量化等級越高其壓縮影像數(shù)據(jù)的量化錯誤越低，從而可在進(jìn)行解碼化時復(fù)原準(zhǔn)確的影像，但同時其壓縮率較低而導(dǎo)致壓縮影像數(shù)據(jù)的大小增大。在本發(fā)明中，在傳送以8等級(level)量化等級(3位/采樣)通過差分脈沖編碼調(diào)制方式(differential pulse code modulation，DPCM)進(jìn)行編碼化的壓縮影像數(shù)據(jù)的情況下，接收方將可通過獨立因子分析分離提取出具有約0.9以上的相關(guān)系數(shù)的傳送影像數(shù)據(jù)。
除了本發(fā)明中通過對加密化的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼化的方式以外，上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100通過直接傳送上述加密化的影像數(shù)據(jù)也能實現(xiàn)本發(fā)明的目的。但是，在通過差分脈沖編碼調(diào)制方式對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼化的情況下，將可以較高的壓縮率壓縮影像數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送。特別是，在上述差分脈沖編碼調(diào)制方式與上述獨立因子分析聯(lián)合使用的情況下，在與上述獨立因子分析和其它壓縮編碼化方式聯(lián)合使用的情況比較時，即使以更高的壓縮率進(jìn)行壓縮并傳送影像數(shù)據(jù)，接收方也可復(fù)原成與原本傳送影像數(shù)據(jù)幾乎相同的傳送影像數(shù)據(jù)。由于上述差分脈沖編碼調(diào)制方式是公知的技術(shù)，在此將省去對其詳細(xì)的說明。
圖3是本發(fā)明一實施例中的第1移動通信終端的方框圖。
參照附圖3進(jìn)行說明，本發(fā)明一實施例的第1移動通信終端500中包含有輸入部510、顯示部520、無線通信部530、存儲部540及控制部550。
上述輸入部510設(shè)置有文字鍵、數(shù)字鍵和各種功能鍵，它生成與用戶輸入的鍵對應(yīng)的鍵輸入信號并傳送給上述控制部550。特別是，通過用戶輸入與需要從影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100中接收的傳送影像數(shù)據(jù)相關(guān)的鍵，并將與之對應(yīng)的傳送影像數(shù)據(jù)傳送請求消息信號傳送給上述控制部550。
上述顯示部520是如液晶顯示裝置(LCD)等的顯示裝置，它受到上述控制部550的控制用于顯示上述移動通信終端500的狀態(tài)或程序的進(jìn)行狀態(tài)，特別是，上述顯示部520根據(jù)上述控制部550的控制顯示上述傳送影像數(shù)據(jù)。
上述無線通信部530受到上述控制部550的控制，并為了與對方進(jìn)行電話通話而收發(fā)語音信號，特別是，上述無線通信部530用于收發(fā)數(shù)據(jù)信號，從而通過上述數(shù)據(jù)信號傳送混合了相應(yīng)傳送影像數(shù)據(jù)和用于隱藏相應(yīng)傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)并進(jìn)行加密化后通過差分脈沖編碼調(diào)制方式編碼化的影像數(shù)據(jù)。
上述存儲部540中存儲有上述控制部550的控制操作所需的操作程序及系統(tǒng)程序，特別是，上述存儲部540中存儲有用于執(zhí)行上述影像數(shù)據(jù)的收發(fā)和解碼化操作，以及與獨立因子分析相關(guān)的傳送影像數(shù)據(jù)分離操作的各種裝置驅(qū)動和程序及密鑰影像數(shù)據(jù)。
上述控制部550用于控制上述第1移動通信終端500的整體操作，其包含有移動通信處理部552、影像數(shù)據(jù)判斷部554、影像數(shù)據(jù)載入部556及影像數(shù)據(jù)分離部558。
上述移動通信處理部552是移動通信終端中利用無線資源執(zhí)行移動通信服務(wù)的模塊，其使用公知的移動通信技術(shù)構(gòu)成并進(jìn)行操作，故在此將省去對其詳細(xì)的說明。
上述影像數(shù)據(jù)判斷部554在接收到任意的加密化的影像數(shù)據(jù)的情況下，判斷相應(yīng)影像數(shù)據(jù)是否為可通過獨立因子分析(independent component analysis，ICA)解讀的數(shù)據(jù)。
在上述判斷結(jié)果為可通過獨立因子分析進(jìn)行解讀的數(shù)據(jù)的情況下，上述影像數(shù)據(jù)載入部556從上述存儲部540讀取預(yù)設(shè)定的密鑰影像數(shù)據(jù)并將其傳送給上述影像數(shù)據(jù)分離部558。
上述影像數(shù)據(jù)分離部558通過差分脈沖編碼調(diào)制方式對上述接收到的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼化，并且，接收上述密鑰影像數(shù)據(jù)，從而利用上述密鑰影像數(shù)據(jù)并通過上述獨立因子分析從上述解碼化的影像數(shù)據(jù)中分離并提取上述傳送影像數(shù)據(jù)和用于隱藏上述傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)，下面對通過上述獨立因子分析分離并提取上述傳送影像數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行說明。
圖4是本發(fā)明一實施例中的影像數(shù)據(jù)服務(wù)器的傳送加密化的影像數(shù)據(jù)的流程圖。
參照附圖4進(jìn)行說明，影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100的中央處理部160從第1移動通信終端500接收傳送影像傳送請求消息(步驟S100)。
接著，上述中央處理部160從存儲部140中讀取傳送影像數(shù)據(jù)及隱藏影像數(shù)據(jù)(步驟S120)，上述傳送影像數(shù)據(jù)是上述第1移動通信終端500的用戶需要接收的影像數(shù)據(jù)，其中，為了隱藏上述傳送影像數(shù)據(jù)，上述隱藏影像數(shù)據(jù)最好是比上述傳送影像數(shù)據(jù)能量更高的影像數(shù)據(jù)，并可以為馬賽克影像數(shù)據(jù)。
隨后，上述中央處理部160通過矩陣計算混合上述傳送影像數(shù)據(jù)及隱藏影像數(shù)據(jù)并生成加密化的影像數(shù)據(jù)(步驟S140)。
數(shù)學(xué)式1v＝As其中，v是加密化的影像數(shù)據(jù)矩陣，A是混合矩陣(mixing matrix)，s是由傳送影像數(shù)據(jù)及隱藏影像數(shù)據(jù)構(gòu)成的矩陣，與上述數(shù)學(xué)式1相關(guān)的詳細(xì)內(nèi)容在A.Hyvarinen及E.Oja，“A Fast Fixed-Point Algorithm for IndependentComponent Analysis，”Neural Computation，9，pp.1483-1492，1997中有記載。
圖7a圖示出上述傳送影像數(shù)據(jù)，圖7b圖示出上述隱藏影像數(shù)據(jù)，圖7c圖示出上述加密化的影像數(shù)據(jù)。
隨后，上述中央處理部160通過差分脈沖編碼調(diào)制方式對上述加密化的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼化及壓縮并生成壓縮影像數(shù)據(jù)(步驟S160)。在差分脈沖編碼調(diào)制時輸入的上述加密化的影像信號將以預(yù)設(shè)定的量化等級(quantization level)進(jìn)行量化，上述量化等級可以為例如8等級(3位/采樣)、16等級(4位/采樣)、32等級(5位/采樣)或64等級(6位/采樣)。在以8等級進(jìn)行編碼化的情況下，接收方也可通過獨立因子分析分離并提取出與上述傳送影像數(shù)據(jù)幾乎相同的影像數(shù)據(jù)。
圖7d圖示出圖7c中圖示的加密化的影像數(shù)據(jù)通過上述差分脈沖編碼調(diào)制方式進(jìn)行編碼化及壓縮而成的壓縮影像數(shù)據(jù)。
隨后，上述中央處理部160通過通信部120將上述壓縮影像數(shù)據(jù)傳送給上述第1移動通信終端500(步驟S180)。
圖5是本發(fā)明一實施例中的移動通信終端的加密化的影像提取方法的流程圖。
參照附圖5進(jìn)行說明，第1移動通信終端500的控制部550通過移動通信網(wǎng)400從影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100中接收任意的加密化的影像數(shù)據(jù)(步驟S200)，圖7d中圖示出從影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100接收的壓縮影像數(shù)據(jù)。
上述控制部550判斷上述接收到的影像數(shù)據(jù)是否為可通過獨立因子分析進(jìn)行解讀的數(shù)據(jù)(步驟S220)。
作為上述S220步驟中判斷的結(jié)果，當(dāng)相應(yīng)影像數(shù)據(jù)為可通過獨立因子分析進(jìn)行解讀的數(shù)據(jù)的情況下，上述控制部550將通過差分脈沖編碼調(diào)制方式對上述加密化的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼化，并將通過矩陣計算復(fù)原接收到的影像數(shù)據(jù)(步驟S240)，圖8a圖示出通過差分脈沖編碼調(diào)制方式對圖7d中的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼化的加密化影像數(shù)據(jù)。
此外，作為上述S220步驟中判斷的結(jié)果，當(dāng)相應(yīng)影像數(shù)據(jù)為不能通過獨立因子分析進(jìn)行解讀的數(shù)據(jù)的情況時將結(jié)束進(jìn)程。
上述控制部550利用存儲部540中存儲的密鑰影像數(shù)據(jù)并通過獨立因子分析從上述加密化的影像數(shù)據(jù)中分離提取出傳送影像數(shù)據(jù)(步驟S260)后結(jié)束操作，圖8b圖示出密鑰影像數(shù)據(jù)，圖9a至圖9d圖示出分離提取出的傳送影像數(shù)據(jù)。
圖6是本發(fā)明一實施例中的基于高速定點獨立因子分析的傳送影像數(shù)據(jù)的分離提取方法的流程圖。
第1移動通信終端500的控制部550將由從接收到的影像數(shù)據(jù)中減去接收到的影像數(shù)據(jù)的平均值的值和從預(yù)設(shè)定的密鑰影像數(shù)據(jù)中減去密鑰影像數(shù)據(jù)的平均值的值構(gòu)成的矩陣設(shè)定為影像數(shù)據(jù)x(步驟S300)。
隨后，上述控制部550針對上述影像數(shù)據(jù)x按照下述數(shù)學(xué)式2執(zhí)行數(shù)據(jù)白化(data whitening)并生成影像數(shù)據(jù)v(步驟S310)。
數(shù)學(xué)式2v＝D-1/2ETx其中，v及x是影像數(shù)據(jù)，D和E是協(xié)方差矩陣(covariance matrix)，其為針對Rxx＝[xxT]執(zhí)行特征值分解(eigenvalue decomposition)而求出的矩陣，D中Rxx的特征值位于矩陣的對角線(diagonal)上，E中Rxx的特征矢量位于矩陣的列(column)上。
隨后，上述控制部550將具有任意的加權(quán)值(weight)的矩陣設(shè)定為臨時加權(quán)值w(0)(步驟S320)。
隨后，上述控制部550將上述臨時加權(quán)值按照下述數(shù)學(xué)式3以單位大小進(jìn)行正規(guī)化(regularization)并將其設(shè)定為初始加權(quán)值w(i)(步驟S330)。
數(shù)學(xué)式3w(i)=w(0)||w(0)||2]]>其中，w(0)是臨時加權(quán)值，w(i)是初始加權(quán)值，||w(0)||2是w(0)的2次范數(shù)(norm)。
隨后，上述控制部550將上述初始加權(quán)值w(i)及執(zhí)行數(shù)據(jù)白化的上述影像數(shù)據(jù)v代入到數(shù)學(xué)式4中，并將求出的值設(shè)定為推定加權(quán)值w(i+1)(步驟S340)。
數(shù)學(xué)式4w(i+1)＝E[v(wT(i)v)3]-3w(i)其中，w(i)是初始加權(quán)值，w(i+1)是推定加權(quán)值，v是影像數(shù)據(jù)，E[]是期望運算子(expectation operator)。
隨后，上述控制部550將上述推定加權(quán)值按照數(shù)學(xué)式5以單位大小進(jìn)行正規(guī)化，并將其設(shè)定為推定加權(quán)值(步驟S350)。
數(shù)學(xué)式5w(i+1)←w(i+1)||w(i+1)||2]]>其中，w(i+1)是推定加權(quán)值，||w(i+1)||2是w(i+1)的2次范數(shù)(norm)。
隨后，上述控制部550判斷|wT(i+1)w(i)|是否接近1(步驟S360)。
在上述S360步驟中判斷的結(jié)果，當(dāng)|wT(i+1)w(i)|接近1的情況下，上述控制部550針對推定加權(quán)值w(i)和上述影像數(shù)據(jù)x按照下述數(shù)學(xué)式6進(jìn)行乘法計算，并將求出的值設(shè)定為傳送影像數(shù)據(jù)y(步驟S370)并結(jié)束操作。
數(shù)學(xué)式6y＝w(i+1)x其中，y是傳送影像數(shù)據(jù)，w(i+1)是推定加權(quán)值，x是影像數(shù)據(jù)。
此外，在上述S360步驟中判斷的結(jié)果，當(dāng)|wT(i+1)w(i)|不接近1的情況下，上述控制部550將上述推定加權(quán)值w(i+1)設(shè)定為上述初始加權(quán)值w(i)(步驟S380)并返回到上述S340步驟。
圖6中圖示出的與高速定點(fast fixed-point)獨立因子分析相關(guān)的傳送影像數(shù)據(jù)的分離提取方法的詳細(xì)內(nèi)容在公知的論文A.Hyvarinen及E.Oja，“A Fast Fixed-Point Algorithm for Independent Component Analysis，”Neural Computation，9，pp.1483-1492，1997中有記載。由于高速定點算法具有比其它獨立因子分析較快收斂的特性，其適用于存儲器的運算能力相對有限的移動通信終端中使用。
除了圖6中圖示出的獨立因子分析以外，本發(fā)明中還可使用A.J.Bell及T.J.Sejnowski，“An information-maximization approach to blindseparation and blind deconvolution，”Neural Computation，vol.7，pp.1129-1159，1995中記載的獨立因子分析等其它獨立因子分析。
表1是提示出針對本發(fā)明一實施例的模擬實驗評價結(jié)果的圖表。
表1
本模擬實驗中采用了使用1次線性預(yù)測器(first order linearpredictor)和概率密度函數(shù)-最佳化量化器(probability density functionoptimized quantizer)的差分脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng)，其中，上述1次線性預(yù)測器的常數(shù)利用(Wiener-Hopf-維納-霍普夫)方程式求出，上述概率密度函數(shù)-最佳化量化器則利用k-平均(k-means)算法設(shè)計得出，上述模擬實驗分別以64等級、32等級、16等級及8等級的量化等級分為4次進(jìn)行。
圖7a及圖7b中圖示出影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100中存儲的原本影像數(shù)據(jù)，其中，圖7a圖示出傳送影像數(shù)據(jù)，圖7b圖示出隱藏影像數(shù)據(jù)，各影像數(shù)據(jù)具有540×578＝312,120像素，上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100針對各影像將利用任意的混合矩陣生成兩個加密化的影像數(shù)據(jù)。
其中的一個影像數(shù)據(jù)在上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100中通過差分脈沖編碼調(diào)制方式進(jìn)行編碼化后傳送給移動通信終端500、600，而第1移動通信終端500中預(yù)先存儲有另一個加密化的影像數(shù)據(jù)。如本模擬實驗所示，當(dāng)上述第1移動通信終端500將上述兩個加密化的影像數(shù)據(jù)中的一個作為密鑰影像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的情況下，將可只限于作為與上述兩個加密化的影像數(shù)據(jù)中的另一個的影像數(shù)據(jù)對應(yīng)的密鑰影像數(shù)據(jù)。而與本模擬實驗不同，當(dāng)上述第1移動通信終端500將上述隱藏影像數(shù)據(jù)作為密鑰影像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的情況下，將可作為與所有傳送影像數(shù)據(jù)對應(yīng)的密鑰影像數(shù)據(jù)使用。
圖7c圖示出將要通過上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100傳送的加密化的影像數(shù)據(jù)，圖7d圖示出將圖7c中圖示的影像數(shù)據(jù)通過差分脈沖編碼調(diào)制方式進(jìn)行編碼化的影像數(shù)據(jù)。
本模擬實驗中假設(shè)將圖7d中圖示的影像數(shù)據(jù)直接傳送給第1移動通信終端500及第2移動通信終端600，但是，若上述影像數(shù)據(jù)通過因特網(wǎng)200或移動通信網(wǎng)400傳送的情況下，由于受到噪聲(noise)等影響，接收到的影像數(shù)據(jù)與原本數(shù)據(jù)之間將可能存在少許差異。為了防止出現(xiàn)上述情況，使用哈夫曼編碼(huffman coding)或糾錯編碼(error correcting coding)等二進(jìn)制編碼方法(binary coding method)并通過上述差分脈沖編碼調(diào)制方式對加密化的影像進(jìn)行編碼化后傳送。
上述第1移動通信終端500及第2移動通信終端600接收圖7d中圖示出的影像數(shù)據(jù)，對接收到的影像數(shù)據(jù)通過差分脈沖編碼調(diào)制方式進(jìn)行解碼化并復(fù)原為圖8a中圖示的影像數(shù)據(jù)。接著，上述第1移動通信終端500利用圖8b中圖示出的密鑰影像數(shù)據(jù)從圖8a圖示的影像數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確分離提取出傳送影像數(shù)據(jù)，上述第2移動通信終端600由于不具有上述密鑰影像數(shù)據(jù)而將無法分離提取出傳送影像數(shù)據(jù)。
圖9a至圖9d圖示出以量化等級分別為64等級、32等級、16等級及8等級并通過差分脈沖編碼調(diào)制方式進(jìn)行編碼化的情況下，通過獨立因子分析復(fù)原的傳送影像數(shù)據(jù)。如圖所示，量化等級越高將可分離提取并復(fù)原與原本傳送影像數(shù)據(jù)更為類似的傳送影像數(shù)據(jù)。
參照表1，上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100中存儲的原本傳送影像數(shù)據(jù)和上述第1移動通信終端中復(fù)原的復(fù)原傳送影像數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)是0.9208、壓縮率是約19∶3。
上述量化等級、信噪比、相關(guān)系數(shù)及傳送的影像的平均信息量是用于決定上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100中存儲的原本傳送影像數(shù)據(jù)和上述影像數(shù)據(jù)服務(wù)器100傳送的壓縮影像數(shù)據(jù)的壓縮率的重要因子。
當(dāng)將上述差分脈沖編碼調(diào)制方式與上述獨立因子分析聯(lián)合使用的情況下，在上述獨立因子分析與其它壓縮編碼化方法聯(lián)合使用的情況比較時，即使以更高的壓縮率進(jìn)行壓縮并傳送影像數(shù)據(jù)，接收方也將可復(fù)原為與原本傳送影像數(shù)據(jù)幾乎相同的傳送影像數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明中，以對利用線性混合方式加密化的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼化及壓縮的差分脈沖編碼調(diào)制方式為中心進(jìn)行了說明，但是也可通過其它壓縮方法容易實現(xiàn)本發(fā)明。
以上針對本發(fā)明中的有益實施例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并非限定于如上所述的實施例，在不超出本發(fā)明基本技術(shù)思想的范疇內(nèi)，相關(guān)行業(yè)的技術(shù)者可對其進(jìn)行多種變形及應(yīng)用，并且上述進(jìn)行的變形及應(yīng)用均屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動通信終端的加密化的影像提取方法，其特征是，包含有如下幾個步驟當(dāng)接收到任意的加密化的影像數(shù)據(jù)的情況下，判斷所述影像數(shù)據(jù)是否為可通過獨立因子分析解讀的數(shù)據(jù)的影像數(shù)據(jù)接收步驟；當(dāng)上述判斷結(jié)果為可通過獨立因子分析進(jìn)行解讀的數(shù)據(jù)的情況下，讀取預(yù)設(shè)定的密鑰影像數(shù)據(jù)的密鑰影像數(shù)據(jù)載入步驟；利用所述密鑰影像數(shù)據(jù)并通過所述獨立因子分析從所述接收到的影像數(shù)據(jù)中分離及提取需要傳送的傳送影像數(shù)據(jù)和用于隱藏所述傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)的傳送影像數(shù)據(jù)分離步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信終端的加密化的影像提取方法，其特征是所述獨立因子分析是基于高速定點算法的獨立因子分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信終端的加密化的影像提取方法，其特征是所述影像數(shù)據(jù)是通過任意的影像壓縮方式進(jìn)行編碼化的影像數(shù)據(jù)，在上述影像數(shù)據(jù)接收步驟以后，還包含有將所述接收到的影像數(shù)據(jù)按照影像壓縮方式解碼化的影像數(shù)據(jù)解碼化步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動通信終端的加密化的影像提取方法，其特征是所述影像壓縮方式是差分脈沖編碼調(diào)制方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信終端的加密化的影像提取方法，其特征是所述密鑰影像數(shù)據(jù)是所述隱藏影像數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信終端的加密化的影像提取方法，其特征是所述密鑰影像數(shù)據(jù)是與所述接收到的影像數(shù)據(jù)不同的通過線性矩陣計算混合的影像數(shù)據(jù)。
7.一種移動通信終端，其特征是，包含有如下幾個部分存儲部，內(nèi)置有用于解除任意的加密化影像數(shù)據(jù)的加密狀態(tài)的密鑰影像數(shù)據(jù)；控制部，其在接收到任意的加密化影像數(shù)據(jù)的情況下讀取所述密鑰影像數(shù)據(jù)，利用所述密鑰影像數(shù)據(jù)并通過獨立因子分析從所述接收到的影像數(shù)據(jù)中分離及提取需要傳送的傳送影像數(shù)據(jù)和用于隱藏所述傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動通信終端，其特征是所述獨立因子分析是基于高速定點算法的獨立因子分析。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動通信終端，其特征是所述影像數(shù)據(jù)是通過任意的影像壓縮方式進(jìn)行編碼化的影像數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動通信終端，其特征是所述影像壓縮方式是差分脈沖編碼調(diào)制方式。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動通信終端，其特征是所述密鑰影像數(shù)據(jù)是所述隱藏影像數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動通信終端，其特征是所述密鑰影像數(shù)據(jù)是與所述影像數(shù)據(jù)不同的通過線性矩陣計算混合的影像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信終端的加密化的影像提取方法及其移動通信終端，本發(fā)明提供的影像提取方法包含有如下幾個步驟當(dāng)接收到任意的加密化的影像數(shù)據(jù)的情況下，判斷上述影像數(shù)據(jù)是否為可通過獨立因子分析解讀的數(shù)據(jù)的影像數(shù)據(jù)接收步驟；當(dāng)上述判斷結(jié)果為可通過獨立因子分析進(jìn)行解讀的數(shù)據(jù)的情況下，讀取預(yù)設(shè)定的密鑰影像數(shù)據(jù)的關(guān)鍵影像數(shù)據(jù)載入步驟；利用上述密鑰影像數(shù)據(jù)并通過上述獨立因子分析從上述接收到的影像數(shù)據(jù)中分離及提取需要傳送的傳送影像數(shù)據(jù)和用于隱藏上述傳送影像數(shù)據(jù)的隱藏影像數(shù)據(jù)的傳送影像數(shù)據(jù)分離步驟。
文檔編號G06K9/00GK1909444SQ20061010788
公開日2007年2月7日 申請日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
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