【技术实现步骤摘要】
选择明文安全且密文图像文件大小减小的JPEG图像加密方法
[0001]本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种选择明文安全且密文图像文件大小减小的JPEG图像加密方法。
技术介绍
[0002]随着网络的发展，数字图像开始新兴并在网络上存储以及传输。JPEG图像由于其较小的文件大小使得其成为最广泛应用的图像格式。目前，在网络中活动的JPEG图像为明文图像，不能保证其隐私性以及安全性。因此，研究者们致力于研究JPEG图像的加密方法以实现图像的机密性。
[0003]在JPEG图像加密方法中所追求的目标是：在不增加图像传输以及存储负担的情况下，实现符合JPEG标准的安全加密方法。2018年，He等人(J.He,S.Huang, S.Tang,and J.Huang,“Jpeg image encryption with improved format compatibilityand file size preservation,”IEEE Transactions on Multimedia,2018,20(10): 26
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种选择明文安全且密文图像文件大小减小的图像加密方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、读取待加密JPEG图像的量化表，霍夫曼编码表和DCT系数的熵编码流，根据霍夫曼编码表对DCT系数的熵编码流进行解析，得到所有块的DC系数差分熵编码以及AC系数熵编码；S2、根据每个块中的AC系数熵编码提取图像特征F；S3、选定初始密钥K，将其与图像特征F一起生成与图像内容有关的置换密钥KEY1，用于加密待加密JPEG图像；S4、DC系数差分编码置换加密；S5、AC系数熵编码置换加密；S6、在保证文件大小减小的情况下，计算最大可去掉并通过变长编码映射嵌入到图像中的AC系数编码个数的临界值N；S7、每次加密时，随机生成范围为1到N的随机数X，将随机数X与初始密钥K结合生成随机自嵌入密钥KEY2；S8、根据自嵌入密钥KEY2选择去掉JPEG图像中X个AC系数熵编码，并生成待嵌入比特流B；S9、根据待嵌入比特流B的大小构造游程对和霍夫曼编码的映射集并计算最优映射解，通过重排序霍夫曼编码映射，将待嵌入比特流B自嵌入到图像中，生成加密JPEG图像。2.根据权利要求1所述的一种选择明文安全且密文图像文件大小减小的JPEG图像加密方法，其特性在于，步骤S2的具体方法为：S21、计算每个块中AC系数熵编码的数量；S22、统计DCT块内AC系数熵编码数量为0到63的DCT块数量，即图像特征F。3.根据权利要求1所述的一种选择明文安全且密文图像文件大小减小的JPEG图像加密方法，其特性在于，步骤S3的具体方法为：S31、选定初始密钥K；S32、以图像特征F作为哈希函数的输入生成512比特的哈希值；S33、将512比特的哈希值与初始密钥K结合，构造置换密钥KEY1。4.根据权利要求1所述的一种选择明文安全且密文图像文件大小减小的JPEG图像加密方法，其特性在于，步骤S4的具体方法为：S41、对DC系数差分熵编码进行分类，相同符号且连续的DC系数差分熵编码为同一类，共K类；S42、根据置换密钥KEY1生成与类别中DC系数差分编码数量相等长度的置换序列，对类别中的DC系数差分编码置乱；S43、迭代加密DC系数差分编码M次。5.根据权利要求4所述的一种选择明文安全且密文图像文件大小减小的JPEG图像加密方法，其特性在于，步骤S43的具体方法为：S431、第m次加密时，将2m个DC系数差分熵编码分为一组，共n组；S432、每一组的DC系数差分编码平均分为左右两个部分，用置换密钥KEY1生成长度为n的随机二进制序列；
S433、根据随机置换序列置换n组DC系数差分编码，随机序列为1且一组中两个部分交换后DC系数未超出范围，则交换左右两部分DC系数差分编码，其余情况则不交换；S436、重复S432到S433的步骤M次完成DC系数熵编码迭代加密。6.根据权利要求1所述的一种选择明文安全且密文图像文件大小减小的JPEG图像加密方法，其特性在于，步骤S5的具体方法为：S51、对AC系数熵编码分成64类，游程相同的AC系数熵编码为一类；S52、根据置换密钥KEY1生成与类别中AC系数熵编码数量相等长度的置换序列，置换每一类中AC系数熵编码。7.根据权利要求1所述的一种选择明文安全且密文图像文件大小减小的JPEG图像加密方法，其特性在于，步骤S6的具体方法为：S61、由用户设定可去除的AC熵编码比特流长度的范围为...
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