| 主权项 |
一种应用于智能手机的JPEG压缩图像加密方法，其特征在于：对于原始图像<i>I</i>，假设经过JPEG压缩算法处理后的数字图像大小为<i>M</i>×<i>N</i>，<i>M</i>、<i>N</i>均为8的倍数，设<i>m </i>= <i>M</i>/8, <i>n</i> = <i>N</i>/8；该方法包括以下步骤：（1）将经过JPEG压缩算法处理后的数字图像分块成大小为8×8且互不重叠的子块集，对这些8×8子块进行编号，设为<i>i</i> = 1, 2, … , <i>m</i>×<i>n</i>；（2）计算每个8×8子块的标准差，求出所有标准差的最大值记为Max，选择所有标准差大于等于(2/3)Max所对应的8×8子块，并将它们定义为“加密子块”；（3）对于“加密子块”的8×8 DCT，利用混沌系统<i>C</i><sub>1</sub>对这些“加密子块”DCT的AC进行混沌加密操作；（4）利用超混沌系统<i>C</i><sub>2</sub>对所有8×8 DCT的DC进行混沌加密操作；具体过程如下：四维超混沌系统<i>C</i><sub>2</sub><img file="265286dest_path_image001.GIF" wi="164" he="111" />其中，<i>a</i>, <i>b</i>, <i>c</i>, <i>d</i>,<i>β</i>是超混沌系统<i>C</i><sub>2</sub>的控制参数，在参数<i>a</i> = 35, <i>b</i> = 3, <i>c</i> = 12, <i>d</i> = 7,的条件下，<i>β</i>在区间(0.085, 0.798]时系统<i>C</i><sub>2</sub>表现为超混沌运动；（4‑1）四维超混沌系统<i>C</i><sub>2</sub>的初始值为<i>x</i><sub>1</sub>(0), <i>x</i><sub>2</sub>(0), <i>x</i><sub>3</sub>(0), <i>x</i><sub>4</sub>(0)，并在区间(0.085, 0.798]内给出 <i>β</i>的值，将超混沌系统<i>C</i><sub>2</sub>迭代<i>M</i><sub>1</sub> = <i>Ceil</i>((<i>m</i>×<i>n</i>)/2‑1)次，其中<i>Ceil</i>(<i>a</i>)表示大于等于<i>a</i>的最小整数，<i>x</i><sub>1</sub>(0), <i>x</i><sub>2</sub>(0), <i>x</i><sub>3</sub>(0), <i>x</i><sub>4</sub>(0)作为加密体系密钥的另一部分；然后产生超混沌序列{<i>x</i><sub><i>j</i></sub>(<i>i</i>)}, <i>j </i>= 1, 2, 3, 4; <i>i</i> = 0, 1, 2, 3, 4, … , <i>M</i><sub>1</sub>；（4‑2）提取出所有 8×8 DCT的DC系数，构成<i>m</i>行<i>n</i>列的矩阵<i>D</i>，并将其表示成一个<i>m</i>×<i>n</i>维的向量，记为<i>D</i>(<i>i</i>)；（4‑3）依次取出两个系数<i>D</i>(<i>l</i>)和<i>D</i>(<i>l</i>+1)，这里<i>l</i>为偶数，<i>l </i>= 0, 2, 4, 6, <i>...</i>，进行如下操作：<img file="182426dest_path_image002.GIF" wi="167" he="65" />其中，<img file="24480dest_path_image003.GIF" wi="154" he="54" />，<img file="419689dest_path_image004.GIF" wi="165" he="57" />，而<img file="296379dest_path_image005.GIF" wi="485" he="60" />这里，mod(<i>x</i>, <i>y</i>)表示<i>x</i>除以<i>y</i>的余数；（4‑4）将加密后<i>D</i>(<i>i</i>)的元素放回原来的位置，取代原有 8×8 DCT的DC；（5）对所有8×8块计算反DCT；（6）将经步骤（5）处理后的图像划分成<i>n</i><sub>1</sub>×<i>n</i><sub>1</sub>个子图像，然后对这些子图像两两进行随机配对，配对的两个子图像在分别处理后再整体交换位置。 |
