基于ebcot的jpeg2000图像部分加密方法研究与实现

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1、大连理工大学硕士学位论文基于EBCOT的JPEG2000图像部分加密方法研究与实现姓名：颜世令申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：林秋华20081201大连理工大学硕士学位论文摘要随着Internet技术与多媒体技术的飞速发展，在网络中传输的图像信息越来越多，其安全传输和存储问题得到了人们的高度重视，各种图像加密方法应运而生。与此同时，由于图像数据量大、冗余度高，图像加密的实时性也尤为重要。因此，图像的实时加密问题正在成为信息安全领域的重要课题之一。传统的文本加密方法可直接用于图像加密，但需加密图

2、像的所有数据，故加密效率很低。于是，人们提出了引入图像压缩技术的图像专门加密方法，对图像的压缩数据进行加密。显然，加密数据量降低，加密效率提高。然而，若加密的实时性要求较高时，图像的压缩数据量仍然较大。为此，近年来出现了仅加密图像压缩编码中部分重要数据的部分加密方法，成为兼顾安全性和实时性的有效加密方案。本文工作正是这一方案的拓展和延伸。考虑到JPEG2000标准的广泛应用，本文针对JPEG2000压缩图像进行了部分加密方法研究。具体而言，本文基于JPEG2000标准的核心算法一EBCOT(Embedde

3、dBlockCodingwithOptimizedTruncation)，提出了一种新的图像部分加密方法。EBCOT算法是一种基于位平面的块编码。本文首先深入研究并编程实现了该算法。然后，根据EBCOT编码原理，将其输出编码分为五个种类，结合仿真实验分析了五类数据对图像重构的重要性。接着，根据重要性和数据量等原则，并结合小波变换特点，选择了两类重要数据进行加密。为了验证本文方法的有效性，采用人物、自然和纹理等三种典型图像进行了广泛的加密实验和安全性分析。计算机仿真和安全分析结果表明，加密3-8％的EBCO

4、T输出码流即能保证图像的安全性，而且保持了图像压缩率不变。最后，为了将图像部分加密方法推向实际应用，基于VC实现了本文方法的加密软件。此软件是在MicrosoftvisualVC抖6．0环境中开发、基于MFC类库的Windows程序，主要实现了密钥生成、图像加密和解密等功能，界面友好。仿真测试结果表明了软件设计的正确性。关键词：图像加密；部分加密；小波变换；JPEG2000；EBCOT基于EBCOT的JPF强2000图像部分加密方法研究与实现MethodandImplementationforPartia

5、lEncryptionofJPEG2000ImagesBasedonEBCOTAbstractAsthektemetandmultimediatechnologydevelopgreatly，moreandmoreimageinformationhasbeentransmittedoverthecommunicationnetwork，itsconfidentialtransmissionandstoragehasattractedmoreandmoreattention．Assuch，avarietyo

6、fencryptiontechniqueshavebeenintroduced．Atthesametime，duetohugeamountandhighredundancy，real—timeimageencryptionisveryimportant．Therefore，real—timeimageencryptionbecomesanhottopicinthefieldofinformationsecurity．Obviously，thetraditionaltextencryptionmethods

7、canbeusedtoencrypta】ldataofimage，buttheencryptionefficiencyWasverylow．Thus，theencryptionwithcompressionhasbeenintroducedtoencryptcompresseddata,Asaresult，thequantityofimagedataisreduced，andtheefficiencyofencryptionisimproved．However,whenreal—timeencryptio

8、nisrequired，thecompressedimagedataisstillhuge．Therefore，anewencryptionmethodforencryptingonlypartsofthecompresseddata,namelypartialencryption,wasproposedrecently．Tmsmethodisanefficientsolutionformeetingrequirementso