[发明专利]一种基于并行压缩感知和阿诺德置乱的图像压缩加密算法

摘要

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于并行压缩感知和阿诺德置乱的图像压缩加密算法。采用基于块的并行压缩感知技术，首先对图像进行稀疏变换，而后利用阿诺德多次迭代置乱，对稀疏变换的图像进行加密置乱，达到均匀稀疏度的目的，而后采用基于任意大小块的并行压缩感知技术对图像进行加密压缩。本发明具有很好的加密压缩的灵活性，安全性和压缩性能。

主权项

1.一种基于并行压缩感知和阿诺德置乱的图像压缩加密算法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤S1，对图像进行稀疏变换，Ξ0＝DI其中，I∈RN×N是图像像素矩阵，而N是图像的长度或宽度，D是离散余弦变换矩阵，Ξ0∈RN×N是图像经过离散余弦变换后的系数矩阵，该系数矩阵是稀疏矩阵；步骤S2，设置阿诺德置乱的置乱次数为T，利用阿诺德置乱规则对离散余弦变换的系数矩阵进行迭代置乱，离散余弦变换后的系数矩阵Ξ⁰的元素是且其中，％表示模值运算，xt,yt分别是第t次置乱图像离散余弦变换系数的横坐标和纵坐标，0≤t≤T‑1，xT,yT是置乱后的图像离散余弦变换系数坐标，置乱后的离散余弦变换系数为ΞT∈RN×N；步骤 S3，将置乱后的离散余弦变换系数ΞT进行等大小分为K块，每块具有N2/K个元素，每个系数块表示为Bi且1≤i≤K，将每个系数块Bi排列成向量：V1＝vec(B1)V2＝vec(B2)VK＝vec(BK)其中，vec()表示将矩阵排列成向量的运算；步骤S4，设置并行压缩采样的压缩率R，利用线性反馈移位寄存器生成测量矩阵将图像块转换为一维向量，即y1＝ΦV1y2＝ΦV2yK＝ΦVK其中，是压缩采样后的数据,且1≤i≤K。