一种支持密文转码的JPEG2000图像加密算法.pdf

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1、第41卷第6期计算机科学Vo1．41NO．62014年6月ComputerScienceJune2014一种支持密文转码的JPEG2o00图像加密算法傅勇L易小伟L马恒太(中国科学院软件研究所天基综合信息系统重点实验室北京100190)(中国科学院大学北京100049)。摘要针对异构化程度不断加剧的通信网络环境对码率转换能力的需求，提出了一种支持密文域转码的层次化加密算法CT-HEA。与以往基于JPEG2000图像的加密算法相比，CT-HEA针对率失真优化截断模型的特点，按照图像质量层和分辨率对压缩流重新进行截断与合并，对重组后的码流采用密码学算法进行分层加密。该算法支持对加密

2、压缩流的透明码率转换。仿真实验结果表明，CT-HEA算法复杂度低、保密性好，具有灵活的安全转码特性和低的转码代价。关键词图像加密，JPEG2000压缩，安全转码中图法分类号TN919．8文献标识码AJPEG2000DigitalImageEncryptionAlgorithmSuppoSingCiphertextTranscodingFUYong·YIXiao-wei1，。MAHeng-tai(ScienceandTechnologyonIntegratedInformationSystemLaboratory，InstituteofSoftware，ChineseAcadem

3、yofSciences，Beijing100190，China)(UniversityofChineseAcademyofSciences，Beiiing100049，China)。AbstractAimingattheincreasingdemandfortranscodingcapacitycausedbytheaggravatingisomerizationdegreeincommunicationnetworks，adigitalimagehierarchicalencryptionalgorithmsupportingciphertextdomaintranscodi

4、ngnamedCT-HEA(CiphertextTranscoding-HierarchicalEncryptionAlgorithm)wasproposed．Comparedwiththetradi—tionalJPEG2000imageencryptionalgorithms，aimingatthefeatureofrate-distortionoptimizedtruncationmodel，CT-HEAtruncatesandcombinesthecompressedcodestreamaccordingtoimagequalitylayerandresolution，

5、applieshierar-chicalencryptiontothecodestreamafterreorganizationbyusingcryptographicalgorithms．Itsupportstransparenttranscodingoperationsdirectlyontheencryptedandcompressedbitstream．SimulationresultsdemonstratethatCT-HEAischaracterizedbylowcomplexity，highperformanceofsecure，highsecuretransco

6、dingflexibilityandlowtranscodingoverhead．KeywordsImageencryption，JPEG2000compression，Securetranscoding率和低质量的图像就能满足用户需求。此外，由于网络带宽1引言的约束，需要为有线网络和移动无线网络提供不同码率的图随着多媒体技术的日趋成熟，图像、音频和视频等多媒体像数据。因此，CDN网络中的中间节点需要对服务器发送的数据在网络中传输已经十分普遍l1]。同传统的文本信息相图像数据进行码率转换，以适应不同客户端和网络环境的需比，数字图像具有直观性强、信息量大、冗余度高等特点。为求。设

7、计一种支持密文转码的加密方法对图像数据的端到端了节省网络带宽和提高传输效率，在图像数据传输中普遍采安全传输具有重要的研究意义。用数据压缩技术。由于数字图像中可能包含重要数据的“敏对基于小波变换的图像压缩算法，由于小波系数常用算感”信息口]，例如非公开会议图像、个人隐私图像和军事图像术编码器进行编码，因此可采用针对算术编码的加密方案。等，因此，图像数据的安全传输是内容分发网络(ContentDe—这类针对熵编码的内置式加密算法能够保持压缩码流的语法liveryNetwork，CDN)中面临的一