[實(shí)用新型]一種基于混沌與移位的彩色圖像加密系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220565428.7
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN202856913U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱鋮;仇潤鶴
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N9/04
• 分類號(hào): H04N9/04;H04N7/26
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于混沌與移位的彩色圖像加密系統(tǒng)，屬于通信技術(shù)和電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著多媒體技術(shù)和國際互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，對圖像數(shù)據(jù)的分析已經(jīng)成為人們獲取信息的主要手段。由于圖像數(shù)據(jù)的特殊性，它不僅涉及個(gè)人隱私等方面，同時(shí)也涉及國家安全，因此保證圖像的信息安全成為學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)之一?；煦缦到y(tǒng)產(chǎn)生的混沌信號(hào)具有非周期性、類噪聲等特性，同時(shí)它具有對初始條件和微小擾動(dòng)的極端敏感性及不可預(yù)測性，因此它被嘗試構(gòu)造出很好的圖像加密系統(tǒng)。

在系統(tǒng)原理方面，目前大多數(shù)利用混沌理論加密的系統(tǒng)，通常是一維或二維，如Logistic映射等，這類系統(tǒng)的方程形式簡單且易于實(shí)現(xiàn)，但存在密鑰空間小、抵御窮舉攻擊能力差、容易被相空間重構(gòu)方法進(jìn)行混沌系統(tǒng)識(shí)別等問題?，F(xiàn)有的加密系統(tǒng)大都是通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn)，軟件加密有時(shí)影響計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)性能，例如運(yùn)行速度較慢等。硬件加密具有速度快、獨(dú)立于PC機(jī)運(yùn)行的特點(diǎn)，有更高的安全性，因此，配置一種低成本且性能好的加密裝置是較好的方案。在硬件加密中，也常使用FPGA技術(shù)，但該技術(shù)的局限在于混沌信號(hào)必須進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，且硬件本身只能做整數(shù)運(yùn)算，因此不是最理想的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種加密速度快且抗干擾能力強(qiáng)的彩色圖像加密系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種基于混沌與移位的彩色圖像加密系統(tǒng)，其特征在于：包括基于DSP的數(shù)字信號(hào)處理單元，數(shù)字信號(hào)處理單元分別連接存儲(chǔ)模塊、基于型號(hào)為TVP5150PBS的視頻解碼芯片的輸入模塊及基于型號(hào)為SAA7121H的視頻編碼芯片的輸出模塊，輸入模塊連接圖像傳感器，輸出模塊連接液晶顯示模塊，由電源電路為數(shù)字信號(hào)處理單元、圖像傳感器、圖像輸入輸出處理模塊、液晶屏顯示模塊及存儲(chǔ)模塊提供電源。

本實(shí)用新型相比較傳統(tǒng)的系統(tǒng)，采用了數(shù)字信號(hào)處理DSP的系統(tǒng)，DSP系統(tǒng)具有精度高、可靠性強(qiáng)、集成度高、接口方便、時(shí)分復(fù)用等諸多優(yōu)點(diǎn)。對于本系統(tǒng)所研究的圖像處理任務(wù)，DSP系統(tǒng)能夠快速實(shí)時(shí)地對信號(hào)進(jìn)行處理。從功耗、體積、成本等角度考慮，也都優(yōu)于傳統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的一種基于混沌與移位的彩色圖像加密系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種基于混沌與移位的彩色圖像加密系統(tǒng)，包括基于DSP的數(shù)字信號(hào)處理單元，數(shù)字信號(hào)處理單元分別連接存儲(chǔ)模塊、輸入模塊及輸出模塊，輸入模塊連接圖像傳感器，輸出模塊連接液晶顯示模塊，由電源電路為數(shù)字信號(hào)處理單元、圖像傳感器、圖像輸入輸出處理模塊、液晶屏顯示模塊及存儲(chǔ)模塊提供電源。

在本實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理單元選用型號(hào)為TMS320DM642的DSP芯片，輸入模塊則選用型號(hào)為TVP5150PBS的視頻解碼芯片，輸出模塊則選用型號(hào)為SAA7121H的視頻編碼芯片。

工作時(shí)，由CCD攝像機(jī)通過CCD傳感器得到圖像，將采集到的圖像轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)格式，然后經(jīng)過視頻解碼芯片輸入到DSP芯片內(nèi)。在DSP處理器中先對所采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，即置亂操作。使用Chen混沌序列產(chǎn)生的置亂地址碼改變原圖像像素的位置，得到預(yù)處理的圖像。之后使用Logistic和chebychev復(fù)合混沌序列以及改進(jìn)的Chen混沌序列對圖像每個(gè)像素進(jìn)行移位操作，即擴(kuò)散的過程。最后通過視頻編碼芯片將得到的加密圖像輸出到液晶屏上。