计算机工程

作者：韦丞婧, 李国东

单位：桂林电子科技大学 数学与计算科学学院, 广西 桂林 541010

关键词：视频加密,细胞神经网络,超混沌系统,Logistic映射,哈希函数

基金：国家自然科学基金“基于边缘探测细胞神经网络的雹云判识模型理论研究”（11461063）；桂林电子科技大学研究生教育创新计划项目“基于高维超混沌的伪随机序列设计及在图像加密中的应用研究”（2021YCXS119）。

对视频图像使用传统的单幅图像加密算法，容易出现算法耗时长、效率低等问题。为提高视频图像加密效率，通过使用细胞神经网络（CNN）超混沌系统和Logistic混沌映射，提出一种单帧逐一加密和多帧组合加密相结合的算法。根据视频帧使用SHA-256生成Logistic初值，经过Logistic映射迭代得到Logistic混沌序列，利用生成的混沌序列对视频帧逐帧扩散。将视频帧以二进制的形式组合成一个矩阵，把根据组合矩阵产生的初值代入CNN超混沌系统，利用得到的混沌序列对组合矩阵进行置乱，视频所有帧各像素点扩散、置乱一步完成，从而缩短加密时间。在此基础上，将组合矩阵重新分解为单帧图像，得到最终加密的视频图像。实验结果表明，在算法中使用高维超混沌系统安全性更高，能够有效缩短加密视频图像的耗时，且能抵抗统计攻击、差分攻击和暴力攻击，具有较好的安全性。

来源：2022年第5期

《计算机工程》期刊编辑部

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