基于压缩感知与实时动态置乱的图像加密算法

作     者：杨岿 YANG Kui

作者机构：华中农业大学现代教育技术中心湖北武汉430070 

出 版 物：《计算机工程与设计》 (Computer Engineering and Design)

年 卷 期：2018年第39卷第9期

页      面：2879-2886页

学科分类：08[工学] 081203[工学-计算机应用技术] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(50373086) 湖北省自然科学基金项目(2016CFB158) 

主　　题：图像加密 压缩感知 动态置乱 复合分阶混沌映射 黄金分割序列 Lucas序列 线性缩放 

摘      要：为解决当前图像加密技术都是采用相同的置乱操作完成像素混淆,使其安全性不高的不足,提出基于压缩感知与实时动态置乱的图像加密算法。设计复合分阶混沌映射,获取随机序列,构造压缩感知CS(compression sensor)的Bernoulli测量矩阵;借助CS对明文的DCT(discrete cosine transform)系数矩阵完成压缩,对其实施分块处理;结合黄金分割序列与Lucas序列,设计实时动态置乱机制,高效置乱子块像素位置,获取置乱系数矩阵;设计线性缩放机制,约束置乱后的系数矩阵,联合离散余弦逆变换,输出置乱图像;构建扩散机制,完成图像加密。实验结果表明,与当前图像加密算法相比,所提算法具有更高的安全性与用户响应。