與圖像壓縮編碼相結(jié)合的圖像加密研究.pdf

1、自從互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入每一個(gè)家庭,它徹底地改變了人類生產(chǎn)和生活的方式,在線視頻、圖像、聲音等多媒體大大豐富了人機(jī)交互的方式。許多領(lǐng)域如娛樂、商業(yè)、金融、新聞、體育、軍事都需要用到數(shù)字圖像,而這些圖像的安全性關(guān)系到商業(yè)機(jī)密、敏感信息、軍事機(jī)密等等,因此圖像信息需要被安全地存儲(chǔ)和傳輸。圖像是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它擁有自己獨(dú)特的語法格式特點(diǎn),圖像的數(shù)據(jù)量相較于普通的文本字符信息也更為龐大,存在較多的冗余信息。利用傳統(tǒng)的加密算法直接對(duì)圖像進(jìn)行加密會(huì)造成

2、加密速度慢、加密效率低下的問題,無法滿足互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊?因此需要針對(duì)圖像數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行加密算法的設(shè)計(jì)。目前有兩種主流的圖像加密方式:選擇加密和結(jié)合壓縮編碼的加密?；煦缦到y(tǒng)由于其出色的初值敏感性,非常符合密碼算法的要求,因此目前對(duì)于混沌密碼學(xué)的研究日益增多,并且針對(duì)混沌加密算法的安全性分析也是熱點(diǎn)研究對(duì)象。因此,在此基礎(chǔ)上對(duì)圖像加密繼續(xù)開展研究是非常必要的。
　　在現(xiàn)有圖像加密方法的基礎(chǔ)上,本文將結(jié)合目前應(yīng)用最廣泛的圖像壓縮編

3、碼標(biāo)準(zhǔn)——JPEG標(biāo)準(zhǔn)提出彩色圖像加密算法,主要工作如下:
　　○1對(duì)圖像壓縮編碼的相關(guān)理論基礎(chǔ)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要包括信息論基礎(chǔ)、壓縮編碼過程以及常用的壓縮編碼方法。然后重點(diǎn)研究了聯(lián)合圖像專家組靜止圖像壓縮編碼(JPEG),并對(duì)編碼算法步驟進(jìn)行了整理和介紹。
　　○2對(duì)混沌理論以及圖像加密基礎(chǔ)的相關(guān)研究成果進(jìn)行了研究整理,總結(jié)分析了圖像加密技術(shù)研究現(xiàn)狀,并介紹了圖像加密算法的攻擊手段和評(píng)價(jià)方法。然后對(duì)混沌理論在圖像加密中

4、的應(yīng)用進(jìn)行了整理和介紹。
　　○3提出了一種 JPEG彩色圖像自適應(yīng)加密算法。將圖像自適應(yīng)加密算法和頻域選擇加密思想引入其中,首先提一部分取DCT系數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)加密,然后再加密DC系數(shù)符號(hào)。實(shí)驗(yàn)證明該算法具有良好的加密效果和安全性。
　　○4提出了一種結(jié)合 JPEG壓縮編碼的彩色圖像加密算法。綜合選擇加密和在編碼過程中加密兩種思路,提出了一種空域和頻域結(jié)合的加密算法。首先在空域?qū)Ψ謮K進(jìn)行擴(kuò)散置亂,然后利用邊緣檢測(cè)手段找出包含