一种图像碎片恢复方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像碎片恢复方法，包括：步骤1：根据需要恢复的格式的图像所对应的头部签名，从待恢复的存储介质上获取图像的头部碎片并组成头部碎片集合，同时从所述待恢复的存储介质上得到图像的非头部碎片集合；步骤2：对所述头部碎片集合中的每个头部碎片，在所述非头部碎片集合中为其匹配下一个非头部碎片，并将当前头部碎片与其下一个非头部碎片合并，若合并后所得到的文件是一个完整的图像文件，则输出所述完整的图像文件，否则将合并后所得到的文件作为一个新的头部碎片加入所述头部碎片集合中。本发明专利技术提供的图像碎片恢复方案同时具有恢复准确度高和恢复效率高的特点，能够适用于多种格式的图像碎片的恢复，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息安全与计算机应用
，尤其涉及一种基于可信度的图像碎片恢复方法和装置。
技术介绍
传统的数据恢复依赖于文件系统的元 信息，如文件分配表、目录结构等，来恢复被删除的文件，但在很多情况，这些元信息可能因为被覆盖或者人为操作而丢失，这时传统的恢复技术将恢复不出文件。因此，近些年出现了一种不依赖于文件系统的、在文件级别上进行恢复的恢复技术，即通过解析特定的文件格式来从存储介质中恢复出特定的文件的技术。目前，文件级别上的数据恢复比较流行的有“头部-尾部”恢复，这种恢复技术很好的解决了连续存储的文件的恢复，但对于不连续存储的文件，“头部-尾部”技术的恢复效果却不尽人意。随着科学技术的发展，经常需要从存储介质里面获取电子证据，而图片作为最有力的电子证据之一它的获取备受重视。其中，JPG图片压缩格式作为最流行的图片格式之一，其碎片恢复技术自然是业内研究的重点。现有的JPG图像的碎片恢复技术主要依赖于图像边沿像素的预测以及匹配，目前主要的边沿像素匹配算法有MOD、MED算法等，这些算法虽然简单，但有的过分的关注于准确度而导致效率及低，有的效率比较高但是准确度却不闻。综上所述，需要提供一种准确度和效率都比较高的图像的碎片恢复技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种图像碎片恢复方法和装置，用于解决现有的JPG图像碎片恢复技术准确度和效率都比较低的问题。本专利技术提供的图像碎片恢复方案同时具有恢复准确度高和恢复效率高的特点，而且恢复过程无需人工的介入，自动化程度高，能够适用于多种格式的图像碎片的恢复，具有很强的实用性。本专利技术提供一种图像碎片恢复方法，包括步骤I :根据需要恢复的格式的图像所对应的头部签名，从待恢复的存储介质上获取图像的头部碎片并组成头部碎片集合，同时从所述待恢复的存储介质上得到图像的非头部碎片集合；步骤2 :对所述头部碎片集合中的每个头部碎片，在所述非头部碎片集合中为其匹配下一个非头部碎片，并将当前头部碎片与其下一个非头部碎片合并，若合并后所得到的文件是一个完整的图像文件，则输出所述完整的图像文件，否则将合并后所得到的文件作为一个新的头部碎片加入所述头部碎片集合中。优选地，上述图像碎片恢复方法中，所述步骤2进一步包括步骤21 :判断所述头部碎片集合或所述非头部碎片集合是否为空集？若是，则结束流程；否则，继续执行步骤22 ；步骤22 :在所述头部碎片集合中任取一个图像的头部碎片，并将所取的头部碎片从所述头部碎片集合中删除；步骤23 :判断所述非头部碎片集合中是否有对当前头部碎片而言未被选择过的非头部碎片？若是，则继续执行步骤24，否则返回执行步骤21 ；步骤24 :在所述非头部碎片集合中选择一个对当前头部碎片而言未被选择过的、且在所述待恢复的存储介质上与当前头部碎片距离最近的非头部碎片；步骤25 :根据预定判断方法判断当前选择的非头部碎片是否是当前头部碎片的下一个非头部碎片？若是，则继续执行步骤26，否则返回执行步骤23 ；步骤26 :将当前头部碎片与其下一个非头部碎片合并，并将所述当前头部碎片的下一个非头部碎片从所述非头部碎片集合中删除，判断合并后所得到的文件是否为一个完整的图像文件？若是，则输出该图像文件，并返回执行步骤21 ;否则，将合并后所得到的文件作为一个新的头部碎片加入所述头部碎片集合中，并返回执行步骤21。 优选地，上述图像碎片恢复方法中，步骤25中所述预定判断方法为将所述当前头部碎片和所述当前选择的非头部碎片结合解码，获取所述当前头部碎片的边缘像素集合以及当前选择的非头部碎片的边缘像素集合；计算所述当前头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值的数学期望Ul和方差σ i，并计算所述当前选择的非头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值的数学期望U2和方差σ 2 ;计算所述当前头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值落在区间(Ul-1.960l，Ul+1.960l)中的概率，并计算所述当前选择的非头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值落在区间(U2-1.96o2，U1+1.96o2)中的概率；判断所述当前头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值落在区间(Ui-LgeopUhLgeo1)中的概率以及当前选择的非头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值落在区间(U2-1.9602，U1+1.96 02)中的概率是否同时大于等于O. 95 若是，则将所述当前选择的非头部碎片认为是当前头部碎片的下一个非头部碎片，否则，当前选择的非头部碎片不是当前头部碎片的下一个非头部碎片。优选地，上述图像碎片恢复方法中，所述需要恢复的格式的图像为JPG图像。优选地，当需要恢复的格式的图像为JPG图像时，上述步骤26中所述判断合并后所得到的文件是否为一个完整的图像文件，包括判断合并后所得到的文件的最后两个字节是否为0xFFD9。优选地，上述图像碎片恢复方法中，所述步骤I包括步骤11 :根据JPG图像所对应的头部签名，从待恢复的存储介质上搜索到N个具有JPG头部签名的扇区；N为大于等于O的整数；步骤12:判断N是否为O 若是，则所述头部碎片集合为空集，结束步骤I的流程，继续执行步骤2 ;否则，令i = 1，j = I ;步骤13 :获取第i个具有JPG头部签名的扇区中第j个段的段标志和段的大小；步骤14 :判断第j个段的段标志是否合法？若是，则继续执行步骤15 ;否则跳至步骤18 ；步骤15 :根据第j个段的大小，跳转至第(j+Ι)个段的起始位置，并继续执行步骤16 ；步骤16 :令j = j+1，读取第j个段的段标志和段的大小；步骤17 :判断第j个段的段标志是否是OxFFDA 若否，则返回执行步骤14 ;若是，则将所述第i个具有JPG头部签名的扇区的第I个段到当前第j个段分别所处的若干个扇区按顺序合并，得到第i个图像的头部碎片，将所述第i个图像的头部碎片加入所述头部碎片集合中，并继续执行步骤18;步骤18 :判断i是否等于N 若是，则将从所述待恢复的存储介质上得到的其他具有图像数据但不具有JPG头部签名的扇区归为所述非头部碎片集合，并结束步骤I的流程，继续执行步骤2;否则，令i = i+Ι，并返回执行步骤13。本专利技术提供的一种图像碎片恢复装置，包括碎片获取模块，用于根据需要恢复的格式的图像所对应的头部签名，从待恢复的存储介质上获取图像的头部碎片并组成头部碎片集合，并从所述待恢复的存储介质上得到图像的非头部碎片集合；匹配模块，用于对所述碎片获取模块得到的头部碎片集合中的每个头部碎片，在所述碎片获取模块得到的非头部碎片集合中为其匹配下一个非头部碎片，并将当前头部碎片与其下一个非头部碎片合并；若合并后所得到的文件是一个完整的图像文件，则所述下一非头部碎片匹配模块输出所述完整的图像文件，否则将合并后所得到的文件作为一个新的头部碎片加入所述头部碎片集 由口卞ο优选地，所述匹配模块包括选择模块、解码模块、计算模块、判断模块和合并模块；所述选择模块用于每次从所述头部碎片集合中选取一块头部碎片，并在所述非头部碎片集合中选择一个对当前头部碎片而言未被选择过的、且在所述待恢复的存储介质上与当前头部碎片距离最近的非头部碎片，将所述当前头部碎片和当前选择的非头部碎片提供给所述解码模块；所述解码模块用于对所述选择模块提供的当前头部碎片和当前选择的非头部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像碎片恢复方法，其特征在于，该方法包括：步骤1：根据需要恢复的格式的图像所对应的头部签名，从待恢复的存储介质上获取图像的头部碎片并组成头部碎片集合，同时从所述待恢复的存储介质上得到图像的非头部碎片集合；步骤2：对所述头部碎片集合中的每个头部碎片，在所述非头部碎片集合中为其匹配下一个非头部碎片，并将当前头部碎片与其下一个非头部碎片合并，若合并后所得到的文件是一个完整的图像文件，则输出所述完整的图像文件，否则将合并后所得到的文件作为一个新的头部碎片加入所述头部碎片集合中。

【技术特征摘要】
1.一种图像碎片恢复方法，其特征在于，该方法包括 步骤I:根据需要恢复的格式的图像所对应的头部签名，从待恢复的存储介质上获取图像的头部碎片并组成头部碎片集合，同时从所述待恢复的存储介质上得到图像的非头部碎片集合； 步骤2 :对所述头部碎片集合中的每个头部碎片，在所述非头部碎片集合中为其匹配下一个非头部碎片，并将当前头部碎片与其下一个非头部碎片合并，若合并后所得到的文件是一个完整的图像文件，则输出所述完整的图像文件，否则将合并后所得到的文件作为一个新的头部碎片加入所述头部碎片集合中。2.如权利要求I所述的一种图像碎片恢复方法，其特征在于，所述步骤2包括 步骤21 :判断所述头部碎片集合或所述非头部碎片集合是否为空集？若是，则结束流程；否则，继续执行步骤22; 步骤22 :在所述头部碎片集合中任取一个图像的头部碎片，并将所取的头部碎片从所述头部碎片集合中删除； 步骤23 :判断所述非头部碎片集合中是否有对当前头部碎片而言未被选择过的非头部碎片？若是，则继续执行步骤24，否则返回执行步骤21 ； 步骤24 :在所述非头部碎片集合中选择一个对当前头部碎片而言未被选择过的、且在所述待恢复的存储介质上与当前头部碎片距离最近的非头部碎片； 步骤25 :根据预定判断方法判断当前选择的非头部碎片是否是当前头部 碎片的下一个非头部碎片？若是，则继续执行步骤26，否则返回执行步骤23 ； 步骤26 :将当前头部碎片与其下一个非头部碎片合并，并将所述当前头部碎片的下一个非头部碎片从所述非头部碎片集合中删除，判断合并后所得到的文件是否为一个完整的图像文件？若是，则输出该图像文件，并返回执行步骤21 ;否则，将合并后所得到的文件作为一个新的头部碎片加入所述头部碎片集合中，并返回执行步骤21。3.如权利要求2所述的一种图像碎片恢复方法，其特征在于，步骤25中所述预定判断方法为 将所述当前头部碎片和所述当前选择的非头部碎片结合解码，获取所述当前头部碎片的边缘像素集合以及当前选择的非头部碎片的边缘像素集合； 计算所述当前头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值的数学期望Ul和方差σ i，并计算所述当前选择的非头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值的数学期望U2和方差σ 2 ；计算所述当前头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值落在区间(Ul-1.960l，U1+1. 96 σ J中的概率，并计算所述当前选择的非头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值落在区间(U2-1. 96 σ 2，U1+1. 96 σ 2)中的概率； 判断所述当前头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值落在区间(Ul-1.960l，U1+1. 96 σ J中的概率以及当前选择的非头部碎片的边缘像素集合中像素灰度值落在区间(U2-1.96o2, U1+1.96o2)中的概率是否同时大于等于O. 95 若是，则将所述当前选择的非头部碎片认为是当前头部碎片的下一个非头部碎片，否则，当前选择的非头部碎片不是当前头部碎片的下一个非头部碎片。4.如权利要求I至3任一项所述的一种图像碎片恢复方法，其特征在于，所述需要恢复的格式的图像为JPG图像。5.如权利要求4所述的一种图像碎片恢复方法，其特征在于，步骤26中所述判断合并后所得到的文件是否为一个完整的图像文件，包括判断合并后所得到的文件的最后两个字节是否为0xFFD9。6.如权利要求5所述的一种图像碎片恢复方法，其特征在于，所述步骤I包括 步骤11 :根据JPG图像所对应的头部签名，从待恢复的存储介质上搜索到N个具有JPG头部签名的扇区；N为大于等于O的整数； 步骤12 :判断N是否为O 若是，则所述头部碎片集合为空集...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈长达，钱镜洁，林艺滨，
申请(专利权)人：厦门市美亚柏科信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：