[发明专利]一种基于混沌的多级树集合分裂编码图像加密方法

权利要求书

1.一种基于混沌的多级树集合分裂编码图像加密方法，其特征在于加密位的选择以及置乱和扩散的方法，算法描述如下：

步骤1：大小为M×N的源图像进行n级离散小波变换转换为小波系数矩阵，为了防止破译者通过选择明文攻击确定加密位置，小波分解级数n也需要保密；

步骤2：多级树集合分裂编码小波系数矩阵，排序扫描不重要系数表和不重要集合表得到的位流集合包含第k次扫描不重要系数表的系数重要位和第k次扫描不重要集合表的子树重要位，其中的第i位表示为b_i，这里b_i＝0或1，i＝1,2,...,N_k；

步骤3：随机数序列由分段线性混沌映射产生，控制参数p和初值x₀都是密钥，每次加密使用不同的密钥来抵抗选择明文攻击；

步骤4：把[0,1)之间的随机数序列转化为二进制随机数序列；

步骤5：对步骤2中选择的加密位b_i进行加密和扩散，扩散初值设为密钥，迭代分段线性混沌映射直至加密所有的b_i；

步骤6：加密级数k＝k+1，如果k小于K，则重复执行步骤3、4、5、6；K为密钥，K小于等于SPIHT的分裂次数，分裂次数小于等于小波系数最大值的对数。

2.根据权利要求1所述的一种基于混沌的多级树集合分裂编码图像加密方法，其特征在于步骤1中小波分解级数n应满足2≤n≤log(max(M,N))。

3.根据权利要求1所述的一种基于混沌的多级树集合分裂编码图像加密方法，其特征在于步骤3中利用分段线性混沌映射的遍历性和混淆性产生随机数序列，公式如下：

其中x_i∈[0,1)，当控制参数p∈(0,0.5)时，公式(1)进入混沌状态。

4.根据权利要求1所述的一种基于混沌的多级树集合分裂编码图像加密方法，其特征在于步骤4中把[0,1)之间的随机小数转换为二进制随机数方法如下：

5.根据权利要求1所述的一种基于混沌的多级树集合分裂编码图像加密方法，其特征在于步骤5中加密及扩散过程如下：

符号表示异或操作，迭代分段线性混沌映射直至加密所有的b_i。