[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

摘要

提出了一种基于混沌映射的多级树集合分裂编码图像的部分加密方法。该方案采用基于小波系数构成的四叉树的多级树集合分裂图像编码方法，编码后的图像为一个可扩展的二进制位流。修改多级树集合分裂编码码流不同类型的比特位的值导致图像不同程度的退化降质。这意味着编码时的六种比特位在解码时有不同程度的贡献。只要加密贡献最大的比特位，就可以保证信息不被泄露，并且计算量最小。然后用分段线性混沌映射产生随机位流与图像编码的重要位异或进行加密并扩散。通过性能及安全性分析证明该方法具有加密位数少，加密效果好，抵抗攻击能力强等优势。

主权项

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bi，这里bi＝0或1，i＝1,2,...,Nk；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bi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bi；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。