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专利号: 2020101118383
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于JPEG图像的加密与特征提取方法,其特征在于:包括以下步骤:S1,对原始JPEG图像进行解码,得到图像的VLI编码和量化表;

S2,对图像的VLI编码和量化表进行流加密,将加密后的图像上传到云服务器;

对VLI编码进行流加密,加密算法为:

V

式中,V为原图像的VLI码,V′为加密后的VLI码,e是加密密钥, 为异或操作,←为赋值操作;

对量化表进行流加密,所述量化表包括亮度量化表和色差量化表,加密算法为:Y UV

式中,QuanY为亮度量化表,QuanUV为色度量化表,e 和e 分别是相应量化表的加密密钥;

S3,云服务器接收到加密图像后,解码加密的JPEG图像,得到图像的VLI编码;

S4,云服务器还原Y、U、V三个通道的量化DCT系数矩阵,分别记为dY、DU、DV;

S5,将矩阵DY、DU、DV中的每一个元素根据VLI码表转换为其相应的组号索引值,转换后得到的矩阵记为RY、RU、RV,表示为:式中,Group index[x]为元素x在VLI码表上的索引值;

S6,对矩阵RY、RU、RV中的元素进行截断处理,处理后的矩阵记为R′Y、R′U、R′V;

截断算法表示如下:

式中,T为截断阈值,rY、rU、rV分别为矩阵RY、RU、RV中的元素,r′Y、r′U、r′V分别为矩阵R′Y、R′U、R′V中的元素;

S7,将矩阵R′Y、R′U、R′V划分为a×b的块,将块中包含的a×b个元素按指定方向重新排列成一个序列S;

S8,将序列S作为一条马尔可夫链,计算每一条序列S的状态转移概率矩阵M;

Y通道上的状态转移概率矩阵MY的计算方法为:式中,x、y均为整数,取值范围为[0,T],T为截断阈值;St为第t条重排序列;当q成立时δ(q)=1,否则δ(q)=0;i为a×b块的索引,i=1,2,…,blknumY;blknumY为矩阵R′Y内a×b块的个数;对于任意的i, 是一个(T+1)×(T+1)维的矩阵;

U、V通道的状态转移概率矩阵MU、MV的计算方法与Y通道相同;

S9,在Y、U、V三个通道内计算平均状态转移概率矩阵M′Y、M′U、M′V并连接形成d维的特征MM,平均状态转移概率矩阵计算方法为:MM=[M′Y,M′U,M′V] (7)

式中,MM为密文图像特征,blknumY、blknumU和blknumV分别为矩阵R′Y、R′U、R′V的a×b块的块数;特征MM的维度d=3×(T+1)×(T+1),T为截断阈值。