[发明专利]基于CCSDS IDC和SMS4的联合信源与信息安全编译码方法

权利要求书

1.基于CCSDS IDC的联合信源与信息安全的编译码方法，其特征是：原始图像首先经过三级二维离散小波变换，分为直流系数和交流系数，接着对量化后的直流系数进行SMS4分组密码算法控制下的随机算术编码，生成直流系数密文，交流系数则进行位平面编码后采用序列加密，生成交流系数密文，译码则是编码的逆过程。

2.根据权利要求1所述的基于CCSDS IDC的联合信源与信息安全编译码方法，其特征还在于：编码前，将SMS4分组密码算法中的子密钥，作为随机序列发生器的初始化种子，并通过该随机序列发生器，产生一个长度为N，且均匀分布的二元随机序列r₁，r₂，…，r_N子密钥，该序列用来控制随机算术编码中信源符号在概率分布表中的排列方式，对量化后的直流系数进行SMS4子密钥的控制下的随机算术编码；一般情况下，随机序列的长度N取1024，如果被编码的信源序列长度大于1024，需要对1024比特长的随机序列通过循环生成等于被编码信源长度的子密钥，同时对不同帧图像选取不同的子密钥。

3.根据权利要求1所述的基于CCSDS IDC的联合信源与信息安全编译码方法，其特征还在于：对直流系数进行SMS4分组密钥算法控制下的随机算术编码时，有两张信源概率分布表，它们存储相同的信源符号，只是信源符号在表中的排列顺序不同，其中一张表的信源符号按照概率从大到小顺序排列，另一张表则按概率从小到大顺序排列，编码时根据子密钥是0还是1随机地选择其中一张概率分布表，如果随机序列变量的值为1，选择信源符号按照从大到小顺序排列的那张概率分布表，对基准区间进行划分，若随机序列变量的值为0，则选择信源符号按照从小到大顺序排列的那张概率分布表，对基准区间进行划分，在子密钥控制下，重复上述过程，按照随机算术编码的规则对输入的信源符号进行编码，同时更新信源符号的信源概率分布表。一直到将所有信源符号直流系数编码结束；初始时，信源为等概分布，两种不同排列方式下的初始概率分布表均相同。

4.根据权利要求1所述的基于CCSDS IDC的联合信源与信息安全编译码方法，其特征还在于：直流系数译码则是编码的逆过程，只有采取相同的密钥控制和相同的概率分布模型，才能正确译码。

5.据权利要求1所述的基于CCSDS IDC的联合信源与信息安全编译码方法，其特征还在于：对位平面编码后的交流系数则进行序列加密，序列加密算法中的随机序列发生器产生的二元随机序列与交流系数的二进制比特流进行逐比特异或运算，得到交流密文信息。

6.据权利要求1所述的基于CCSDS IDC的联合信源与信息安全编译码方法，其特征还在于：序列加密的译码则是编码的逆过程，只需将密文与解密密钥产生的随机序列再次进行逐比特异或运算，便能译码得出交流系数。