一种新的基于混沌的图像无损压缩加密联合算法

摘要

一种基于多种混沌的图像无损压缩加密联合算法，属于多媒体信息安全技术领域。本发明针对图像无损压缩算法SPIHT高安全性的需求，设计了一种基于多种混沌的图像无损压缩加密联合算法。该算法设计生成更为安全的不易被攻破的加密伪随机序列，并且通过设计局部扩散和整体置乱的方式对小波变换系数矩阵进行加密，并且在SPIHT编码进行的过程中，对排序扫描部分进行了多轮加密。理论分析和实验结果表明, 本发明算法加密速度快, 安全性高, 对压缩比影响小,同时做到了保持图片文件的无损性，具有广泛的应用前景和实用价值。

主权项

一种新的基于混沌的图像无损压缩加密联合算法设计方法，其特征在于，首先搭建伪随机序列生成器平台，输入Lorenz方程、Henon方程、Logistic方程参数，并且输入方程初始值作为初始密钥，然后对实数伪随机序列进行量化，根据需要加密的图像像素个数取伪随机序列的个数，为加密做好密钥流准备；对图像进行整数小波变换操作得出整数小波变换矩阵，与伪随机序列生成器结合进行加密操作，生成加密后的小波系数矩阵作为SPIHT 编码器的输入；将加密后的小波系数矩阵进行SPIHT编码，分别进行初始化、排序扫描、精细扫描三个步骤并在编码的过程中进行加密，生成压缩加密后的码流；对压缩加密后的码流进行压缩性能方面的测试，包括压缩加密时间和压缩比；对算法用到的密钥流进行安全性测试，包括密钥空间，敏感性测试和密钥流安全性能测试，包括熵值测试，相关性测试，平衡性测试，序列分布测试和NIST‑SP800测试。