一种新型的分段线性混沌映射图像加密与编码方法

摘要

本发明涉及图像加密与编码领域，设计了一种新型的分段线性混沌映射图像加密与编码方法。该方法首先提出一种基于图像像素的分段线性混沌映射，并利用初始密钥和明文得到真实加密密钥。将真实加密密钥作为提出的分段线性映射的初始值，然后利用两轮的扩散-之乱操作对图像进行加密操作，完成图像的加密。最后将加密后的图像像素与提出的分段线性混沌映射进行逆向迭代，完成对加密后图像的重新编码。从模拟结果和安全分析可以得出，该方法具有良好的加密效果，并能抵抗入侵者的相关攻击。本发明着重解决的问题是如何同时将提出的分段线性混沌映射用于图像的加密与编码中。

主权项

一种新型的分段线性混沌映射图像加密与编码方法，其首先提出一种基于图像像素的分段线性混沌映射，并将混沌映射用于解决图像的加密和编码问题；其具体过程如下：S1.依据灰度图像的性质，提出基于图像像素的分段线性混沌映射；S2.随机初始化一个初始密钥，将明文图像按照初始密钥的长度，等分成若干份，然后每一份明文图像的子图像与初始密钥进行异或运算，将最终的异或运算的结果作为真实加密密钥；S3.将真实加密密钥等分为前后两个子密钥，每一个子密钥分别作为两个分段线性混沌映射的初始值；S4.依据明文图像中像素的数目，对两个不同初始值的分段线性混沌映射进行迭代，将迭代后混沌序列进行排列生成用于图像加密的置乱序列，对迭代后混沌序列进行整数化得到用于图像加密的扩散序列；S5.利用步骤S4的置乱序列和扩散序列对明文图像进行两轮的置乱‑扩散操作：先对图像像素进行置乱操作，改变图像的像素位置；接着对置乱后的图像像素进行扩散操作，改变图像的像素值；重复上述过程一次，生成密文图像；S6.依照分段线性混沌映射的取值范围，将密文图像中的像素进行反编码，用混沌的初始值代替密文图像，完成密文图像的编码。