與圖像壓縮編碼相結合的圖像加密研究.pdf

1、自從互聯(lián)網(wǎng)進入每一個家庭,它徹底地改變了人類生產和生活的方式,在線視頻、圖像、聲音等多媒體大大豐富了人機交互的方式。許多領域如娛樂、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系到商業(yè)機密、敏感信息、軍事機密等等,因此圖像信息需要被安全地存儲和傳輸。圖像是一種特殊的數(shù)據(jù)結構,它擁有自己獨特的語法格式特點,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)的加密算法直接對圖像進行加密會造成

2、加密速度慢、加密效率低下的問題,無法滿足互聯(lián)網(wǎng)實時傳輸?shù)囊?因此需要針對圖像數(shù)據(jù)的特點進行加密算法的設計。目前有兩種主流的圖像加密方式:選擇加密和結合壓縮編碼的加密?；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,因此目前對于混沌密碼學的研究日益增多,并且針對混沌加密算法的安全性分析也是熱點研究對象。因此,在此基礎上對圖像加密繼續(xù)開展研究是非常必要的。
　　在現(xiàn)有圖像加密方法的基礎上,本文將結合目前應用最廣泛的圖像壓縮編

3、碼標準——JPEG標準提出彩色圖像加密算法,主要工作如下:
　　○1對圖像壓縮編碼的相關理論基礎進行了系統(tǒng)的研究,主要包括信息論基礎、壓縮編碼過程以及常用的壓縮編碼方法。然后重點研究了聯(lián)合圖像專家組靜止圖像壓縮編碼(JPEG),并對編碼算法步驟進行了整理和介紹。
　　○2對混沌理論以及圖像加密基礎的相關研究成果進行了研究整理,總結分析了圖像加密技術研究現(xiàn)狀,并介紹了圖像加密算法的攻擊手段和評價方法。然后對混沌理論在圖像加密中

4、的應用進行了整理和介紹。
　　○3提出了一種 JPEG彩色圖像自適應加密算法。將圖像自適應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)進行自適應加密,然后再加密DC系數(shù)符號。實驗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合的加密算法。首先在空域對分塊進行擴散置亂,然后利用邊緣檢測手段找出包含