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首页 > 专利首页 > 一种基于混沌系统的图像加密、解密方法及设备
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一种基于混沌系统的图像加密、解密方法及设备
摘要: 本发明提供一种基于混沌系统的图像加密方法、加密设备、存储介质。具体的实现是首先将对应格式的图像进行解码,然后对解码出来的三个通道的像素通过混沌系统产生的序列进行像素置乱,从而实现对图像的加密传输与存储目的。利用这种图像加密装置,完成一张JPG格式的图像的加密时间小于1s,解密的图像保真度高,基本上和原图一致;混沌系统采用双混沌系统,产生的密钥具有较高的抗破译...   查看全部>>
  • 专利类型:
    发明专利
  • 申请/专利号:
    CN201910205409.X
  • 申请日期:
    2019-03-18
  • 公开/公告号:
    CN110009703A
  • 公开/公告日:
    2019-07-12
  • 主分类号:
    G06T9/00(2006.01)  G  G06  G06T  G06T9 
  • 分类号:
    [G06T9/00(2006.01), G06F21/60(2013.01), G06N7/08(2006.01), G06T7/90(2017.01), G06T9/00, G06F21/60, G06N7/08, G06T7/90]
  • 申请/专利权人:
  • 发明/设计人:
  • 主申请人地址:
    400715 重庆市北碚区天生路2号
  • 专利代理机构:
    北京众合诚成知识产权代理有限公司
  • 代理人:
    苗艳荣
  • 国别省市代码:
    重庆;50
  • 主权项:
    1.一种基于混沌系统的图像加密方法,其特征在于,包括以下步骤: 对原始图像进行解码预处理得到RGB三个通道的颜色分量; 对所述RGB三个通道的颜色分量通过双混沌系统产生的混沌序列进行加密,使用帐篷映射迭代N次作为logistic映射的初始值,由logistic映射方程产生混沌序列x0; x(n+1)=ux(n)(1-x(n)) (2) 以上两个公式中,公式(1)是帐篷映射,公式(2)是logistic映射;x(n)表示混沌映射方程当前状态的值,x(n+1)表示下一个状态的值,h和u分别代表帐篷映射和logistic映射的参数; 针对每个颜色分量采用公式(3)进行加密,最后获得加密后的R′、G′、B′数据流; 其中mod()为求余运算。 2.根据权利要求1所述的图像加密方法,其特征在于,所述对原始图像进行解码预处理得到RGB三个通道的颜色分量包括: 输入原始图像; 读取输入图片的相关信息,将原始图像分解为若干个小的图像碎片,分解后的每一个图像碎片称为一个解码单元; 逐一的将所有图像流读取的解码单元进行解码; 将解码出的图像数据通过下式,将颜色空间由YCbCr转换为RGB 3个颜色分量的图像; R=Y+1.402(Cr-128) G=Y-0.34414(Cb-128)-0.71414(Cr-128) B=Y+1.772(Cb-128) 对所有解码出的颜色分量按照矩阵排列,获得图像的RGB颜色分量。 3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述解码包括以下过程: 首先进行熵解码,熵解码是指将经过编码压缩的图像,根据编码表通过解码算法恢复出DCT的直流系数和交流系数; 然后反量化,反量化是指将JPG图像编码压缩过程中把经过DCT变换后的频率系数还原出来,其输入是熵解码后的数据,然后与量化表进行相乘完成反量化,量化表包括:亮度分量量化表和色差分量量化表; 最后进行IDCT,IDCT是指对反量化后得到的DCT变换系数经过反向离散余弦变换IDCT获得图像的像素值。 4.一种基于混沌系统的图像解密方法,其特征在于,包括以下步骤: 对所述R′、G′、B′数据流利用混沌同步效应进行解密,使用帐篷映射迭代N次作为logistic映射的初始值,由logistic映射方程产生混沌序列y0; 对混沌序列y0进行取余运算得到key,将key逐一的与R′、G′、B′进行异或完成解密,得到解密后的RGB三个通道的颜色分量; 对所述RGB三个通道的颜色分量进行编码处理最终得到还原后的解密图像。 5.根据权利要求4所述的图像解密方法,其特征在于,所述对RGB三个通道的颜色分量进行编码处理最终得到还原后的解密图像包括: 将所述RGB三个通道的颜色分量根据下式进行颜色空间转换,由RGB转化为YCbCr; Y=0.299R+0.587G+0.114B Cb=128-0.1687R-0.3313G+0.5B Cr=128+0.5R-0.4187G-0.0813B 将图像数据碎片化,碎化图片为编码单元,逐一的将所有图像流读取的编码单元进行编码,并保存图像的相关信息,最终输出整合好后的还原图像。 6.根据权利要求5所述的图像解密方法,其特征在于,所述编码包括以下过程: 首先进行离散余弦变换,使用离散余弦变换DCT把空间域表示的图变换成频率域表示的图; 然后根据量化表进行量化,使用亮度分量量化表和色差分量量化表对DCT系数进行量化;再进行熵编码: 最后使用编码表对直流系数和交流系数作进一步的压缩。 7.一种计算机设备,包括处理器以及存储有计算机程序代码的存储器;当所述计算机程序代码被所述处理器运行时,导致所述计算设备执行根据权利要求1-3中任一项所述的图像加密方法和/或根据权利要求4-6所述的图像解密方法。 8.根据权利要求7所述的计算机设备,其特征在于,所述处理器采用STM32微控制器作为处理器。 9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有图像加密程序和/或图像解密程序,所述图像加密程序执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的图像加密方法;所述图像解密程序执行时实现如权利要求4至6中任一项所述的图像解密方法。
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