聯(lián)合圖像壓縮和加密技術(shù)研究.pdf

1、伴隨著信息化時(shí)代的快速發(fā)展，信息存儲(chǔ)量的急劇增加使得網(wǎng)絡(luò)傳輸面臨很大的挑戰(zhàn)，同時(shí)，愈來(lái)愈多的信息竊取、網(wǎng)絡(luò)攻擊等安全問(wèn)題迫使人們積極探索信息安全的相關(guān)技術(shù)。數(shù)字圖像壓縮技術(shù)和數(shù)字圖像加密技術(shù)緊緊圍繞如何安全、高效地傳輸圖像信息這個(gè)問(wèn)題，在信息處理領(lǐng)域顯得至關(guān)重要。傳統(tǒng)方法在圖像傳輸之前都是獨(dú)立進(jìn)行這兩個(gè)步驟，這樣既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又可能因多重算法的相互干擾而影響各自性能。通過(guò)將加密和壓縮方法聯(lián)合起來(lái)，既可以保證算法的統(tǒng)一性，又能增強(qiáng)算法的安全

2、性，具有重要的實(shí)際意義。本文著重探討圖像壓縮與加密聯(lián)合技術(shù)，試圖通過(guò)建立一個(gè)統(tǒng)一的模型，實(shí)現(xiàn)壓縮與加密兩種技術(shù)的結(jié)合，
　　 本文對(duì)聯(lián)合圖像壓縮與加密技術(shù)進(jìn)行了深入研究。首先在綜述了該技術(shù)的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，詳細(xì)討論了使用稀疏分解方法實(shí)現(xiàn)的圖像壓縮和使用哈希函數(shù)與混沌映射實(shí)現(xiàn)的圖像加密，其中對(duì)稀疏性的衡量標(biāo)準(zhǔn)、稀疏最優(yōu)解、貪婪追蹤算法、凸松弛法、字典的建立方法、哈希函數(shù)、混沌序列等內(nèi)容都有較為細(xì)致的闡述，進(jìn)而提出了一種基于稀疏分

3、解、SHA-1以及混沌的聯(lián)合算法。為了評(píng)估提出算法的性能，在Matlab環(huán)境下采用了四種常用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試圖像（Lena, Boat，Barb和Baboon）做了仿真實(shí)驗(yàn)。圖像首先通過(guò)訓(xùn)練好的字典和選定的稀疏分解算法分解為稀疏矩陣，接著分離稀疏矩陣中非零項(xiàng)的位置和數(shù)值，分別進(jìn)行加密處理，最終形成密文數(shù)據(jù)流封裝后傳輸。最后，在上述算法的基礎(chǔ)上提出了另一種聯(lián)合方案，將加密過(guò)程中使用的單一混沌映射替換成混合混沌系統(tǒng)，通過(guò)多個(gè)混沌映射的交互作用彌補(bǔ)