A Novel Image Compression-Encryption Scheme Based on Chaos and Compression Sensing

争先恐后 算法 计算机科学 明文 加密 图像压缩 理论计算机科学 随机矩阵 基质(化学分析) 密文 数学 计算机视觉 图像处理 图像(数学) 量子力学 操作系统 物理 特征向量 复合材料 材料科学
作者
Shuqin Zhu,Congxu Zhu,Wenhong Wang
出处
期刊:IEEE Access [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:6: 67095-67107 被引量:52
标识
DOI:10.1109/access.2018.2874336
摘要

In this paper, a novel image compression–encryption hybrid algorithm is proposed. First, a Gauss random matrix and a random scrambling matrix are generated by using Chebyshev mapping and Logistic mapping, respectively. Then, based on the principle that a scrambling Gauss matrix is still a Gauss matrix, a compression scheme for ciphertext images is designed. It is dependent on the Gauss random matrix and the random scrambling matrix, which mainly consists of three parts: the permutation-based encryption using random scrambling matrix by Alice, the encoding with Gauss random matrix by Charlie, and the joint decryption and decoding by Bob. It has a special application scenario, that is, Alice requires semi integrity Charlie to transmit images to Bob through a channel. Experimental results show that the scheme has strong robustness against noise and chosen-plaintext attack, and further the peak signal-to-noise ratio (PSNR) and subjective visual quality of reconstructed images can be improved by comparing with the similar methods.
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