[发明专利]一种JPEG图像加密的方法

说明书

本发明提供的一种JPEG图像加密的方法，通过获取待加密的JPEG图像及相应的DC系数和AC系数；分别对所述DC系数和AC系数进行置乱操作，得到置乱后的DC系数和置乱后的AC系数；根据所述置乱后的DC系数生成DC差值序列，并根据所述DC差值序列进行自适应分群与标记操作，得到置乱后的DC差值序列；根据所述置乱后的AC系数和所述置乱后的DC差值序列对所述待加密的JPEG图像进行编码，得到加密后的JPEG图像，使得对DC系数的置乱效果更加明显，不仅提高了加密效果，而且无需进行多次迭代运算，使得计算简单容易。

技术领域

本发明涉及多媒体信息安全技术领域，特别涉及一种JPEG图像加密的方法。

背景技术

在2018年，He等人在IEEE Transactions on Multimedia中提出JPEG imageencryption with improved format compatibility and file size preservation(一种具有格式兼容性的JPEG比特流加密算法)，首先，通过格局DC差值序列的符号性质，将连续的同符号DC差值序列分为同一组，对每一组实施随机变化，实现打乱DC差值序列的顺序同时确保解码时DC系数不会溢出；其次，提出了分群与交换的策略，通过多次迭代进一步实现DC差值序列的再次扰乱；第三，根据零系数的长度不同，将所有非零的AC系数分为63类，并对每一类实施内部置乱；最后，以最小编码单元(MCU)为单位，实施置乱，进一步打乱AC系数的分布。该方法对DCCs和ACCs实施置乱，从而实现了对JPEG比特流加密。该方法具有优越的格式兼容性，并很好的保持了JPEG比特流加密前后的大小。

但是仍存在以下缺点：

1、对于DC系数的第一轮加密效果有限。DC系数，属于低频系数，是图像的主要成分，其加密的优劣直接影响到JPEG比特流的加密效果。然后，实际上，连续的同符号的DC差值序列的长度十分有限，使得该步骤的置乱的效果有限。

2、其方案中第二步采用的DC差值序列分群与交换加密策略，需要通过多次迭代才能够使解码图像趋于噪声(其原文中表述为不低于15次)，因此必然浪费较多的计算资源和时间。与此同时，该分群与交换方法本身并无法保证解码时DC系数不会溢出，因此在迭代过程中，还需要增加约束条件，从而确保解码的正确性，进一步使得计算难度较大且费时。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种加密效果好且计算简单容易的JPEG图像加密的方法，能够提高。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种JPEG图像加密的方法，包括步骤：

S1、获取待加密的JPEG图像及相应的DC系数和AC系数；

S2、分别对所述DC系数和AC系数进行置乱操作，得到置乱后的DC系数和置乱后的AC系数；

S3、根据所述置乱后的DC系数生成DC差值序列，并根据所述DC差值序列进行自适应分群与标记操作，得到置乱后的DC差值序列；

S4、根据所述置乱后的AC系数和所述置乱后的DC差值序列对所述待加密的JPEG图像进行编码，得到加密后的JPEG图像。

(三)有益效果