一种基于信息属性的JPEG2000图像保护系统及方法

摘要

本发明提出了一种基于信息属性的JPEG2000图像保护系统及方法，针对JPEG2000图像数据压缩算法，并通过利用安全属性、数据属性和过程属性三类信息属性，提出了适用于异构环境下多任务图像数据安全分发方案。利用本发明，能够根据不同任务提供不同安全等级的JPEG2000流保护；能够根据不同任务提供不同数据质量或不同数据码率的JPEG2000流保护；能够根据不同任务提供不同空间分辨率的JPEG2000流保护。

主权项

一种基于信息属性的JPEG2000图像保护系统，其特征在于包括：JPEG2000编码模块、信息属性分析模块、密钥生成及更新算法模块、加密算法模块，其中：JPEG2000编码模块，根据JPEG2000编码标准，对输入的原始图像数据进行压缩编码，得到编码后的JPEG2000压缩流，并将编码后JPEG2000压缩流输入加密算法模块；信息属性分析模块，依据不同的任务要求，完成对图像数据的安全属性、数据属性和过程属性三类信息属性的制约关系分析，并将分析结果作为加密算法模块的输入参数；密钥生成及更新算法模块，作为加密算法模块的输入，实现加密密钥的生成及更新功能，以保障加密算法模块的安全性；加密算法模块，利用信息属性分析模块和密钥生成及更新算法模块的输入参数信息，实现对JPEG2000流的加密保护，并输出密文图像数据，获得满足不同任务需求的安全JPEG2000密文码流；所述安全属性、数据属性和过程属性三类信息属性的制约关系分析过程为：(1)安全属性包括机密性、完整性、真实性、可用性和非否认性；数据属性包括数据质量、数据码率、域特征和几何特征；过程属性包括实时性和信道时变特征；(2)同一属性类不同属性值之间的制约关系；A.数据对安全属性的需求表现出层次等级，不同安全属性值的等级高低依据不同的任务需求进行设定；B.对于数据属性类，数据质量同数据码率是呈正相关的，通常需要较高的数据码率来获得数据质量的提升，充分利用信息数据的域特征能够提升信源编码的效率，几何特征在不同终端中有实际的应用；C.在过程属性类中，实时性受信道时变特征的影响，当信道条件较好且稳定时数据传输的实时性能够得到更有效地保障；(3)不同属性类的属性值之间的制约关系：随着图像数据质量的提升，即数据质量层次递增，数据量增大，数据机密性提升，可认证性降低，端到端时延增加。