[发明专利]抗Facebook压缩的图像加密方法

权利要求书

1.一种抗Facebook压缩的图像加密方法，其特征在于：包括加密和解密两个步骤；

(1)所述加密的具体过程为：

(1.1)将给定大小为H×W的待处理图像I，将图像I按照8×8大小进行分块，一共分为个图像块，对每个分块进行DCT变换，并且选择质量因子为71的量化表对每个分块进行量化，在每一个块中，量化后的系数D＝{D_i,j},0≤i,j≤7，其中D_0,0称为是DC系数，其余为AC系数；

(1.2)对DC系数和AC系数分别采用不同的由密钥K控制的加密方式：DC系数采用由密钥K控制地循环移位的加密方式，改变每个分块的DC系数，而对AC系数采用由密钥K生成的流密钥，使用非零AC系数与分组流密码按位异或加密的方式；

(1.3)对于存在像素值超出原图像像素值范围的像素块使用位图标记压缩传送给接收者，并对越界的图像块的AC系数乘以一个收缩系数进行收缩处理，

(1.4)以图像块为基本单位，根据密钥K对整幅图像进行置乱加密操作；

(2)解密的具体过程为：

(2.1)根据密钥K，将图像块恢复到正确的块位置；

(2.2)对照位图，将越界块的AC系数乘以

(2.3)对每个分块的DC系数和AC系数根据不同的解密方式进行解密：DC系数采用由密钥K确定的反循环移位操作，并且由密钥K生成流密码，分组与加密的非零AC系数进行按位异或，即可解密图像数据；

所述步骤(1.2)的具体方法为：

(1.2.1)按照逐行扫描的顺序统计所有的DC系数到DCoe＝{DC₀,DC₁,......,DC_n-1}一维矩阵中；

(1.2.2)设将含有n个DC系数的一维矩阵DCoe转化成行4列的二维矩阵DCoe'；

(1.2.3)根据密钥K对DC系数矩阵DCoe'进行循环移位操作，循环移位后的DCoe'按照顺序作为各个分块的DC系数；

(1.2.4)由密钥K生成二进制数据流KA，将二进制流密钥KA进行分组，记为KA(0),KA(1),......,每组流密钥的长度为12，依次与非零AC系数进行按位异或加密，设每一个非零AC系数的二进制有l位，加密后的AC系数AC'＝AC⊕KA_1→l(i)，因为图像中非零AC系数的最大长度是10，所以将流密钥12位为一组，已经远远超出AC系数的二进制长度，在AC系数遭到攻击而改变AC的长度时，能够最大程度保证数据的鲁棒性；

所述步骤(2.3)中对图像DC和AC系数采用不同的解密方式具体的方法如下：

(2.3.1)按照顺序统计所有的DC系数到DCoe＝{DC₀,DC₁,......,DC_n-1}一维矩阵中；

(2.3.2)将含有n个DC系数的一维矩阵DCoe转化成行4列的二维矩阵DCoe'；

(2.3.3)根据密钥K对DC系数矩阵DCoe进行反向循环移位操作，循环移位后的DCoe按照顺序作为各个块加密后的DC系数；

(2.3.4)由密钥K生成二进制数据流KA，将二进制流密钥进行分组,记为KA(0),KA(1),......,每组密钥的长度为12，依次与非零AC系数按位异或运算，设非零AC系数的二进制长度为l，则解密后的AC系数AC'＝AC⊕KA_1→l(i)；按照此方式便可以分别对DC系数和AC系数完成解密。

2.根据权利要求1所述的抗Facebook压缩的图像加密方法，其特征在于：所述步骤(1.4)中以图像块为基本单位，根据密钥K对整幅图像进行置乱加密的方法如下：

(1.4.1)大小为H×W的待处理图像I，将图像按照8×8大小进行分块，一共分为块，记为n块；

(1.4.2)每次按照次序，相隔等间距取出t个块：图像I共有n块，第一次每隔块，取出一块，取出t块后，图像还剩余n-t块，按照第一次方法，每隔块取出一块，同理，直至将所有块取完；

(1.4.3)最终按照取出顺序排列，作为置乱加密后的各个分块的位置。