[发明专利]一种基于子带加密的图像压缩方法

权利要求书

1.一种基于子带加密的图像压缩方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：对原始图像进行预处理；

S2：对预处理后的图像进行5级小波变换，方法如下：

S2a：令j＝1；

S2b：预处理后的图像进行第j级小波变换，得到四个子带，四个子带中一个子带为低频主信息子带记为LL_j，其他三个子带为高频次要信息子带分别记为HL_j、LH_j、HH_j；

S2c：将第j级小波变换后得到的低频主信息子带LL_j继续进行小波变换，得到四个新的子带，四个新的子带中一个为新的低频主信息子带记为LL_j+1，其他三个为新的高频次要信息子带分别记为HL_j+1、LH_j+1和HH_j+1；

S2d：令j＝j+1；

S2e：如果j<5，则执行步骤S2c，否则执行下一步；

S2f：输出第5级小波变换后得到的低频主信息子带LL₅和每次小波变换得到的所有高频次要信息子带HL_j、LH_j和HH_j，j＝1,2,3，4,5；

S3：对步骤S2f输出的低频主信息子带LL₅和所有高频次要信息子带进行Tier1编码，方法如下：

S3a：步骤S2f输出的低频主信息子带和所有高频次要信息子带单独进行位平面编码得到相应的判决D和上下文CTX序列；

S3b：然后对步骤S3a得到的所有判决D和上下文CTX分别进行MQ编码，得到编码流，即压缩数据包；

低频主信息子带LL₅经过步骤S3a和S3b得到压缩数据包记为低频主信息子带数数据包，所有高频次要信息子带经过步骤S3a和S3b得到压缩数据包统称为高频次要信息子带压缩数据包；

S4：对步骤S3b得到的低频主信息子带数数据包进行Tier2编码，方法如下：

对低频主信息子带数数据包进行采用式(1)的加密运算进行加密：

y_k＝(p₁x_k+p₂δ_k)mod256(1)；

其中，x_k为低频主信息子带数数据包中第k个数据，y_k为低频主信息子带数数据包中第k个数据经过加密处理后密文数据，δ_k为第k个密钥流当前值，P1和P2为小于256的素数；

S5：将经过步骤S4加密后的低频主信息子带数数据包和步骤S3b输出的所有高频次要信息子带压缩数据包进行码流组织得到经过加密的压缩图像。

2.如权利要求1所述的基于子带加密的图像压缩方法，其特征在于，所述步骤S1中的预处理为中心化处理，原始图像中的每个像素点的值均在0-255之间，通过原始图像中心化处理，将原始图像中每个像素点的值修改为-128至127之间。

3.如权利要求1或2所述的基于子带加密的图像压缩方法，其特征在于，所述步骤S4中公式(1)中参数δ_k，P1和P2的确定方法如下：

S4a：设置初始密钥，初始密钥长度为128bit，将初始密钥输入Geffe发生器得到一伪随机数序列；

S4b：然后将步骤S4a得到伪随机数序列经过Hash函数运算得到新的伪随机数序，在该新的伪随机数序中每取8位即得到一个密钥流当前值δ_k的值；

S4c：根据得到的密钥流当前值δ_k的值通过如下计算得到素数P1和P2：

1)将小于256的素数中去掉素数2，然后将剩下的素数由小到大依次排列形成素数表；

2)根据公式(2)计算：

W_P1＝δ_kmod30(2)；

其中，W_P1的值表示步骤1)中素数表的位置，W_P1在素数表中所指位置的素数即为P1的值；

根据公式(3)计算：

W_P2＝30+δ_kmod23(3)；

其中，W_P2的值表示步骤1)中素数表的位置，W_P2在素数表中所指位置的素数即为P2的值。