基于超混沌系统和DNA编码的位平面图像压缩加密算法技术方案

本发明专利技术提供了一种新的基于超Lorenz系统，同时结合了二维压缩感知算法，图像的位平面分解法以及DNA编码的多过程图像压缩加密算法。该方法的主要步骤包括:根据压缩比，采用压缩感知算法对明文图像进行采样:基于压缩后的图像，通过超Lorenz系统得到指定长度的4组伪随机序列:对压缩后的图像进行分解得到8个位平面，结合整数化伪随机序列分别对其进行置乱，将置乱后的8个位平面重组得到置乱图像:对置乱图像以及整数化伪随机序列进行DNA编码，对两者应用基于DNA编码的异或运算，得到密文图像。本发明专利技术所提供的加密算法具有很强的明文相关性，在保证安全性的同时也提高了算法的执行效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
基于超混沌系统和DNA编码的位平面图像压缩加密算法


[0001]本专利技术设计图像加密
，特别是一种基于超混沌系统和DNA编码的位平面图像压缩加密方法。

技术介绍

[0002]自上世纪90年代以来，基于计算机的信息科学技术的快速发展给人们的生活带来了极大的改变，与此同时，信息储存、传播的媒介也在逐渐朝着多样化、便利化的方向发展，而数字图像凭借其丰富的信息存储能力，直观的信息表达能力以及便于网络传输等特性逐渐取代了文本成为了当下社会重要的信息存储、传输的方式之一。
[0003]因此，在计算机科学技术高速发展的今天，针对数字图像的加密算法逐渐成为了研究热点。
[0004]然而，近年来不断有个人以及组织机构因为图像信息的泄露而蒙受了损失，这是由于数字图像与文本在存储方式、文件编码等方面存在巨大的差异，像AES、DES以及RSA这类传统的加密标准或技术无法为存储在数字图像中的信息提供有效的保护。同时，由于计算机算力的限制以及与数字图像加密相关的理论和标准发展缓慢，一些陈旧的数字图像加密算法往往存在安全性不足，无法抵御来自外部的破译本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
的输入、z1作为z2的输入、w1作为w2的输入。3.根据权1所述的基于超混沌系统和DNA编码的位平面图像压缩加密算法，其特征在于：所述步骤4中，具体做法为：步骤4.1、每个8位无符号二进制数的左起第1位数放入第一个位平面图像，左起第2位数放入第二个位平面图像，以此类推，将规范化后的像素矩阵t2分解为8个位平面图像Bi(i＝1,2,
…
,8)；步骤4.2、指定伪随机序列s1、s2，运用公式对s1的前项取整数化，对s2的前N项进行第一次整数化，公式如下：其中，||表示绝对值运算，得到整数伪随机序列S1和S2；步骤4.3、利用整数伪随机序列S1和S2按照公式来对8个位平面图像的行、列进行位置置乱，得到8个置乱后位平面图像,最后再将8个置乱后的位平面矩阵重新组合成一个新的像素矩阵，具体方法以及公式如下：其中其中B
i
(j，：)表示第i个位平面图像的第j行，<<表示循环左移位操作，>>表示循环下移位操作，S1(j)(或者S1(k))的值则代表该行循环左(下)移位的位数。4.根据权1所述的基于超混沌系统和DNA编码的位平面图像压缩加密算法，其特征在于：所述步骤5中，将8个置乱位平面图像重新组合为像素矩阵t3，组合方法为步骤4.1的逆运算，即将第一平面到第八平面的每一个对应位置处的二进制值组合起来并转化为1个十进制数，得到一个新的十进制像素矩阵t3。5.根据权1所述的基于超混沌系统和DNA编码的位平面图像压缩加密算法，其特征在于：所述步骤6中，像素矩阵t3转换成一维的像素序列t4，具体方法为：将第二行置于第一行的尾后，再将第三行置于第二行的尾后，第四行置于第三行的尾后，以此类推，直至第最后一行置于倒数第二行尾后，以此形成一维像素序列t4。6.根据权1所述的基于超混沌系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽丹，石航，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：