加密域中圖像的參數(shù)自適應(yīng)有損壓縮方法研究.pdf

1、近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用走近了千家萬戶。人們越來越多的喜歡使用社交網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算。隨著人們在享有因此而帶來的便捷之時，這些應(yīng)用也帶來了一定的安全隱患。用戶，即發(fā)送方，往往需要將自己的照片等圖像發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者。接收端在想要獲得發(fā)送方的圖像時并不是直接由發(fā)送方直接發(fā)送給接收方，而是去網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上下載。這樣的便捷是顯而易見的，但是依舊存在安全隱患。首先，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者并不一定可信賴的，他或許會將含有圖像的個人隱私泄露出

2、去；其次，惡意的竊聽者也可會去網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者處下載用戶圖像，并用在其他惡意用途上。因此，用戶希望在將圖像發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者之前就先進(jìn)行加密來保護(hù)他的隱私，但是現(xiàn)在很多網(wǎng)絡(luò)終端計(jì)算能力不足以完成圖像的壓縮，如以手機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)終端。在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者的角度，當(dāng)他接收到來自用戶的加密后，因考慮到帶寬以及存儲空間等因素，他迫切希望將加密后的圖像進(jìn)行壓縮。圖像壓縮領(lǐng)域的加密的算法有很多，但是圖像加密域的壓縮的研究相對較少，尤其是在對像素值加密之后進(jìn)

3、行壓縮的研究。針對這一問題，本文提出了參數(shù)自適應(yīng)的加密域圖像壓縮方法，在用戶端對圖像進(jìn)行預(yù)處理依照所提出的紋理等級對圖像分成多個子圖，來將平滑程度相近或一致的圖像塊統(tǒng)一放置。這樣便于在對不同的子圖采用不同的量化步長。用戶進(jìn)行加密時采用了標(biāo)準(zhǔn)密鑰流對像素值進(jìn)行加密，提高了安全性能。在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者處，對加密后的圖像進(jìn)行了分層變換、陪集編碼和量化等處理來進(jìn)行壓縮。量化時，根據(jù)用戶提高的參數(shù)，自適應(yīng)的選擇量化步長。在接收端，用戶根據(jù)重建的圖像

4、作為邊信息，結(jié)合壓縮數(shù)據(jù)逐層的增強(qiáng)圖像，直到獲得原圖像大小的圖像。
　　本文所提方法的主要貢獻(xiàn)：
　?。?）提出了基于紋理分等級的加密域中圖像的有損壓縮方法?；诩y理分等級的加密圖像的壓縮方法，大致過程分為：圖像預(yù)處理、圖像加密、加密域圖像的壓縮、圖像重建。在預(yù)處理模塊，對原始圖像進(jìn)行預(yù)處理操作，具體有進(jìn)行分塊、排序，并保存紋理等級矩陣。通過依照紋理等級分類，有利于在壓縮過程中根據(jù)圖像塊的平滑程度選取不同的系統(tǒng)參數(shù)，而不是對

5、整幅圖像采取統(tǒng)一的系統(tǒng)參數(shù)，即統(tǒng)一的量化步長。我們這樣做的好處是顯而易見的。在加密過程模塊，我們采用了標(biāo)準(zhǔn)密鑰流進(jìn)行加密，并闡述了采用標(biāo)準(zhǔn)密鑰流加密的原因，分析其安全性。在加密域圖像壓縮模塊，對圖像進(jìn)行分層、變換、陪集編碼、量化等一系列處理達(dá)到壓縮的目的，量化時，我們對不同紋理等級的子圖像采用了不同量化步長，這使得我們可以根據(jù)圖像的平滑程度來有效的去除其冗余度。
　?。?）在分紋理等級進(jìn)行壓縮的基礎(chǔ)上，提出了加密域中圖像的參數(shù)自適