[发明专利]一种基于可控参数压缩加密算法的图像无损压缩方法

权利要求书

1.一种基于可控参数压缩加密算法的图像无损压缩方法，该方法涉及计算机信息技术领域，具体地涉及图像压缩领域，其特征是：该方法实施过程如下：

步骤1：图像I（x，y）进行一维小波变换，分解为高频子带D和低频子带S；

步骤2：分别对高低频子带进行边缘自适应预测处理，处理后的图像分为四部分：高频子带D⁰、低频子带S⁰、高频预测残差、低频预测残差；

步骤3：将残差预测残差集合Δ={Δ1，···，Δn}，对残差进行Golomb编码，将处理后的高低频图像合成为图像I`（x，y）；

步骤4：建立失真控制参数的一个最优集合U={u₁，u₂，···，u_n}建立如下控制函数；

步骤5：按照以下流程进行编码：

步骤5.1：按JPEG-Ls算法对图像I`（x，y）的一行进行编码；

步骤5.2：计算目标压缩比与当前压缩比的测度的绝对值abs(R_0—R_c)，若abs(R_0一R_c)>t2， 则进入步骤3)；否则进入步骤4)；

步骤5.3：编码块Bl1，更新当前压缩比R_c；

步骤5.4：编码块Bl2，更新当前压缩比R_c；

步骤5.5：按式(4)更新下一个下标值d_i+1，据此下标值查找表中的u，用于下一块编码，返回步骤5.2

步骤6：采用三维混沌系统对编码码流进行加密处理，输出密文和秘钥并与步骤二的预测残差的编码码流，得到完整的图像压缩数据；

步骤7：解码，解码过程为压缩过程的逆运算。

2.根据权利要求1所述的一种基于可控参数压缩加密算法的图像无损压缩方法，其特征是：步骤一中，图像信号首先通过包含低通和高通滤波器的滤波器组分解为低频子带和高频子；然后，再经过2倍下采样得到了与原信号样本数相同的小波变换系数，将图像I（x，y）使用一维小波提升模式处理每一列样本，得到偶相位系数组，即低频子带S⁰和高频子带D⁰，对高频子带和低频子带分别进行边缘自适应预测处理，然后将高低频子带合成图像，最终获得二维小波变化相同的低分辨率图像I`（x，y）和预测残差Δ={Δ1···Δn}，图像经过边缘自适应预测处理后，原图像上高离散度、内部联系低的点被预测值所代替，图像内部联系更加连续和更加紧密。

3.根据权利要求1所述的一种基于可控参数压缩加密算法的图像无损压缩方法，其特征是：步骤四中，失真控制参数的一个最优集合和控制函数建立方法如下：

失真控制参数u与图像重建有如下函数关系：

失真控制参数u与图像压缩比之间呈正比关系可以用如下函数表示：

D为压缩比，m、n为系数m、n、u都大于零

以u作为媒介，将式1和式2结合起来，可以获得失真控制参数的一个最优集合 为了实现对压缩比的控制与调整，建立如下控制函数：

其中：t₀，t₁，t₂为设置的门限；st₀，st₁，st₂为步长；Bl为当前图像子块的大小，Bl₁，Bl₂为两种不同情况下图像子块的大小值，R_0为目标压缩比， R_c为当前压缩比的值abs为绝对值运算；d_i为失真控制参数的下标值。