[發(fā)明專利]一種像素值雙重置換與像素位置的混沌加密算法

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• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108133448A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 欽州市晶通科技有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種像素值雙重置換與像素位置的混沌加密算法, 其特征在于，由以下步驟實現(xiàn)：步驟1，對數(shù)字圖像進行像素位置置換，即對像素位置加密；

步驟2，對經(jīng)過像素位置加密得到的密圖再進行像素值的變換，即通過設(shè)置加密算法，對密圖的每個像素的像素值進行加密，改變密圖的R、G、B值，甚至改變Alpha值（透明度），即改變各像素的灰度值，從而得到密圖；

步驟3， 對圖像進行解密算法。

2.如權(quán)利要求1中所述的像素值雙重置換與像素位置的混沌加密算法，其特征在于，所述步驟1具體實現(xiàn)方法為：

（1）將數(shù)字圖像矩陣Am′n按行掃描形成長度為m′n的一維序列P{P1，P2，……，Pm′n}；

用Logistic混沌函數(shù)產(chǎn)生一個長度為m′n的混沌序列L{L1，L2，……，Lm′n}，并且將L{L1，L2，……，Lm′n}與P{P1，P2，……，Pm′n}中的元素一一對應(yīng)；

將所產(chǎn)生的混沌序列L{L1，L2，……，Lm′n}的m′n個值由小到大排序，形成有序序列L’{L’1，L’2，……，L’m′n}，由于L{L1，L2，……，Lm′n}與P{P1，P2，…..，Pm′n}中的元素一一對應(yīng)，P{P1，P2，……，Pm′n}也由同樣的置換規(guī)則置換成P’{P’1，P’2，……，P’m′n}；

將一維序列P’{P’1，P’2，……，P’m′n}按順序每m個元素構(gòu)成一行，從而得到二維矩陣Bm′n，Bm′n就是加密后的圖像矩陣。

3.如權(quán)利要求1中所述的像素值雙重置換與像素位置的混沌加密算法，其特征在于，所述步驟2具體實現(xiàn)方法為：

（1）構(gòu)造一個長度為256的一維序列C{C0，C1，……，C255}，令C0=0，C1=1，…，C255=255；

用Logistic混沌函數(shù)產(chǎn)生一個長度為256的混沌序列L{L0，L1，……，L255},并且將序列L{L0，L1，……，L255}與序列C{C0，C1，……，C255}中的元素一一對應(yīng)；

將所產(chǎn)生的混沌序列L{L0，L1，……，L255}的256個值由小到大排序，形成有序序列L’{L’0，L’1，……，’255}，由于L{L0，L1，…..，L255}與序列C{C0，C1，……，C255}中的元素一一對應(yīng)，C{C0，C1，……，C255}也由同樣的置換規(guī)則置換成C’{C’0，C’1，……，C’255}；

將Bm′n中的元素bi，j（表示經(jīng)過像素位置置換所得加密圖像的像素值）的R、G、B、Alpha分量分別進行像素值置換，具體置換規(guī)則：C{C0，C1，……，C255}與C’{C’0，C’1，……，C’255}中的元素是一一對應(yīng)的，將Bm′n中的元素bi，j進行置換，Bm′n是表示彩色數(shù)字圖像的矩陣，因此bi，j的R、G、B、Alpha分量的值不同，要對彩色數(shù)字圖像進行加密，則必須分別對bi，j的R、G、B、Alpha幾個分量進行像素值混沌加密;

以bi，j的R分量為例，若bi，j的R分量原來為Cr，則將bi，j的R分量轉(zhuǎn)換為C’r，即用C’r置換bi，j的R分量，從而對bi，j的R分量進行了像素值的置換；

（5）重復(fù)（4），采用類似的算法對bi，j的G、B、Alpha分量進行像素值的混沌加密，從而對bi，j的R、G、B、Alpha分量分別了進行像素值混沌加密，由此得到數(shù)字圖像矩陣Cm′n即是經(jīng)過像素位置與像素值雙重混沌加密后的密圖。

4.如權(quán)利要求1中所述的像素值雙重置換與像素位置的混沌加密算法，其特征在于，所述步驟3解密算法與加密過程正好互逆，具體為:先將密圖Cm′n經(jīng)過像素值的混沌解密得到經(jīng)過像素位置混沌加密的密圖Bm′n，最后將Bm′n經(jīng)過像素位置的混沌解密，得到原數(shù)字圖像Am′n，完成解密。