【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像加密传输，特别涉及jpeg图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法。
技术介绍
1、随着云计算技术，多媒体处理技术的飞速发展，以及社交网络的兴起，facebook、twitter、flickr、youtube等社交网络平台上涌现的社交多媒体规模急剧扩增，面向移动终端的社交多媒体的传播规模和分发速度达到前所未有的程度。面向移动终端用户的多媒体分享服务使得社交多媒体的存储、复制与传播变得异常便捷；然而，其易复制性与易传播特性造成了社交多媒体内容的大量非法使用，导致隐私泄露、产权纠纷等诸多涉及隐私、安全和产权纠纷的问题频发。因此，如何应对社交多媒体分享所面临的隐私安全威胁，对海量社交多媒体大数据的非法分发行为实现有效追踪，是社交多媒体大数据安全分享过程中亟待解决的关键问题。
2、针对社交多媒体分享过程中所面临的安全威胁，多媒体加密技术已被广泛用于通信过程中访问控制。社交多媒体内容一旦被解密，用户可再次分发内容，所以除了加密以外，还需要其他技术继续跟踪，实时监控解密内容的使用，水印标志就可以验证版权。虽然联合加密与水印可实现双重保护，但水印不能跟踪到叛逆者，而指纹嵌入技术则可实现对叛逆者的追踪。近年来联合指纹嵌入与加密技术已引起了一些学者的关注，但是将现有联合指纹与加密技术直接应用于资源受限环境下的社交多媒体分享，还面临诸多挑战。
3、多媒体大数据的指纹嵌入要兼顾保密性、可追踪性以及实时性。保密性可通过加密实现，而兼顾可追踪性与实时性是该领域的挑战性难题。简单的联合指纹与加密技术有如下弊端：(1
技术实现思路
1、针对以上现有技术的不足，本专利技术提供了一种jpeg图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，采用压缩兼加密域的快速指纹嵌入算法，充分利用第一分块dct与离散tsh(tree structure haar，树结构的haar小波)变换之间的快速转换、jpeg2000的压缩原理以及压缩域的加密技术，实现了并行化的压缩兼加密域指纹嵌入算法。本专利技术的方法具体通过以下技术实现。
2、一种jpeg图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，包括如下步骤：
3、从指纹向量中提取不连续的点向量(discontinuous point vector，dpv)，将jpeg格式的原始图像的第一分块dct直接进行离散tsh变换，得到tsh域系数矩阵；对所述tsh域系数矩阵然后进行位平面分解，得到tsh域系数矩阵的高位平面和低位平面；
4、将指纹向量经过置乱处理，得到指纹置乱向量；将所述指纹置乱向量经过哈希算法处理得到哈希值，再处理得到密钥；
5、利用所述密钥，分别对高位平面进行jpeg2000压缩，对压缩码流进行加密处理，以及对低位平面进行压缩感知处理，得到压缩及加密码流；
6、通过对所述置乱向量的多个码段经过并行分段指纹嵌入处理，将这些码段分别嵌入到所述低位平面对应的加密内容中，合并各子带里的高位平面内容和低位平面内容得到最终嵌入了指纹的加密指纹内容；
7、对加密指纹内容进行tsh域系数矩阵到所述第二分块dct的逆变换，再对所述第二分块dct进行细胞自动化演绎，得到最终压缩加密的携带指纹的图像。
8、进一步地，将jpeg格式的原始图像的所述第二分块dct进行离散tsh变换，得到tsh域系数矩阵的方法为：
9、jpeg格式的原始图像i的大小为(l×s)×(m×s)，把该图像分为l×m个图像块，每个所述图像块命名为sbij，其大小为s×s；
10、对每个所述图像块进行dct变换，变换方法为cij(u,v)＝bi×sbij×b1t，u,v＝1,2,3,...,s；
11、则所述原始图像i的所述第一分块dct表示为
12、
13、其中，等式右边的三个矩阵分别用mb、mc和mbt表示；
14、使用离散tsh变换得到tsh域系数矩阵mr，mr＝h×i×qt；
15、其中，qt为系数变换矩阵，h为haar基函数hk(z)，它们在闭区间k∈[0,1]是连续的；q矩阵和h矩阵的构造方式相同且均为正交可逆矩阵；
16、haar基函数是z∈[0,1]；
17、
18、进一步地，将指纹向量经过置乱处理的方法为：
19、超混沌系统x＝(x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8)的演绎状态由如下公式表示：
20、
21、其中(ω1，ω2，ω3，ω4，ω5，ω6，ω7)为该系统的控制参数；当所述初始参数x(0)＝(1，1，1，1，0，0，0，0)，以及(ω1，ω2，ω3，ω4，ω5，ω6，ω7)＝(10，76，3，0.2，0.1，0.1，0.2)时，该超混沌系统进入混沌状态；
22、给定初始参数和控制参数，利用超混沌系统产生若干个混沌系列；利用所述混沌系列分别对指纹码字的各码段进行并行置乱；
23、将所述指纹置乱向量经过哈希算法处理得到哈希值的方法为：对指纹码字的社区码段和用户码段一起进行sha-3哈希操作，共得到512位哈希值，按照8位二进制数为一组，共得到64个8位的二进制数，选择利用这64个8位二进制数构造混沌映射所需要的初始值参数和控制参数，以作为随机系列产生的密钥。
24、更进一步地，利用所述密钥，对高位平面采用比特位实施嵌入式的块编码进行jpeg2000压缩；对低位平面采用压缩感知处理。
25、具体地，对低位平面采用压缩感知处理的方法为：
26、确定不同子带的压缩比，利用下列感知测量矩阵对dwt不同的子带进行压缩；
27、给定如下6维混沌映射，
28、
29、其中，x、y、z、u、v和w为系统状态变量，而f、g、h、k、l和m为系统的参数；当f＝2.7，g＝-3，h＝10，k＝2，l＝100和m＝1时，上述6维超混沌系统在初值为(1，1，1，1，1，1)会进入混沌状态；
30、利用上述超混沌映射产生长度为500+m×n×di的6个混沌系列；其中，di为取样间隔，ncr＝cr×n，cr为压缩比，n为被压缩向量的维度；从6个混沌系列中任本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种JPEG图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的JPEG图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，将JPEG格式的原始图像的所述第一分块DCT进行离散TSH变换，得到TSH域系数矩阵的方法为：
3.根据权利要求1所述的JPEG图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，将指纹向量经过置乱处理的方法为：
4.根据权利要求3所述的JPEG图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，利用所述密钥，对高位平面采用比特位实施嵌入式的块编码进行JPEG2000压缩；对低位平面采用压缩感知处理。
5.根据权利要求4所述的JPEG图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，对低位平面采用压缩感知处理的方法为：
6.根据权利要求5所述的JPEG图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，对所述LL、HL、LH和HH的低位平面进行并行压缩的方法为：
7.根据权利要求1所述的JPEG图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密
8.根据权利要求1所述的JPEG图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，并行分段指纹嵌入的方法为：
9.根据权利要求8所述的JPEG图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，将不同码段分别嵌入到所述加密内容中的方法为：
10.根据权利要求1所述的JPEG图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，对加密指纹内容进行TSH域系数矩阵到所述第二分块DCT的逆变换的方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种jpeg图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的jpeg图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，将jpeg格式的原始图像的所述第一分块dct进行离散tsh变换，得到tsh域系数矩阵的方法为：
3.根据权利要求1所述的jpeg图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，将指纹向量经过置乱处理的方法为：
4.根据权利要求3所述的jpeg图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，利用所述密钥，对高位平面采用比特位实施嵌入式的块编码进行jpeg2000压缩；对低位平面采用压缩感知处理。
5.根据权利要求4所述的jpeg图像并行化压缩兼加密域指纹嵌入与加密方法，其特征在于，对低位平面采用压缩感知处理的方法为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶从欢，谭生龙，石兵华，左乾坤，姜俊豪，王慕延，周幸运，
申请(专利权)人：湖北经济学院，
类型：发明
国别省市：
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