基于SPIHT的圖像部分加密方法研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著網絡技術和多媒體技術的迅速發(fā)展，圖像的數(shù)據(jù)安全問題越來越受到人們關注。以前，人們常常利用傳統(tǒng)的文本加密方法加密圖像的所有數(shù)據(jù)，但由于圖像數(shù)據(jù)量大，這種方法的加密效率很低。在圖像壓縮技術成熟之后，又出現(xiàn)了加密全部壓縮數(shù)據(jù)的圖像加密方法，加密效率有較大提高。然而，在實時加密要求下，圖像的壓縮數(shù)據(jù)量仍然較大。為此，近年來出現(xiàn)了僅加密壓縮編碼的部分重要數(shù)據(jù)的圖像部分加密方法，成為同時滿足安全性和實時性的有效加密方案。 本文在現(xiàn)有圖像

2、加密方法的基礎上，深入研究了基于小波壓縮編碼分層樹集合劃分(Set Partitioning in Hierarchical Trees，SPIHT)的圖像部分加密方法，旨在既提高圖像加密效率，又保障圖像數(shù)據(jù)安全性。SPIHT編碼是一種嵌入式位平面編碼，編碼數(shù)據(jù)由六類數(shù)據(jù)組成，編碼數(shù)據(jù)具有很強的前后關聯(lián)性，而且不同類型數(shù)據(jù)也有很強的相關性，在解碼中所起的作用也各不相同。通過理論分析和仿真實驗，發(fā)現(xiàn)其中兩類數(shù)據(jù)不但代表了圖像的主要數(shù)據(jù)，而

3、且直接影響其他數(shù)據(jù)的意義和解碼。因此，本文將這兩類數(shù)據(jù)進行加密，實現(xiàn)了一種灰度圖像的部分加密方法，并通過仿真實驗驗證了這種方法的有效性。由于彩色圖像壓縮編碼CSPIHT是灰度圖像壓縮編碼SPIHT的延伸，即它們具有相似的數(shù)據(jù)結構，本文在灰度圖像部分加密方法基礎上提出了彩色圖像的部分加密方法。 此外，本文基于SPIHT提出了盲源分離加密的一種改進方法，能夠消除傳統(tǒng)盲源分離不能直接分離相關源信號和輸出幅度不確定等缺陷。主要依據(jù)是SP

4、IHT編碼能夠大大降低圖像間的相關性，避免了相關性對盲源分離效果的影響。而且，由于SPIHT編碼輸出是二進制數(shù)據(jù)，很容易利用門限值將盲源分離解密輸出數(shù)據(jù)還原為二進制數(shù)據(jù)，從而避免了幅值不確定性對分離效果的影響。仿真實驗和性能分析結果表明，這種改進方法解密圖像的峰值信噪比不受盲源分離性能影響，而是由SPIHT的壓縮率決定。 最后，為將圖像部分加密技術推向實際應用，本文基于VC實現(xiàn)了灰度圖像部分加密軟件，仿真測試結果表明了軟件的正確