密码学原理与应用课程设计 告贾明龙密码学原理与应用课程设计 报告贾明龙密码学原理与应用课程设计 报告贾明龙密码学原理与应用课程设计 报告贾明龙.doc

Harbin Institute of Technology at Weihai 密码学原理与应用 课程设计报告 设计题目： 对图片进行加密和转换 班 级： 1204201 学 号： 100410607 姓 名： 贾明龙 验收日期： 2014-12-22 哈尔滨工业大学（威海）计算机学院 二零一二年一月  1.密码算法原理 JPEG JPEG文件的基本数据结构 JPEG文件基本的数据结构分为两大类型：段和经过压缩编码后的图像数据。 段分为段标识、段类型、段长度、段内容。 JPEG文件结构如图1-1-1 JPEG文件结构示意图。 SOI （文件头） APP0 （图像识别信息） COM （注释） DQT （定义量化表） SOFO （图像基本信息） DHT （定义Huffman表） DRI （定义重新开始间隔） SOS （扫描行开始） 图像压缩数据 EOI （文件尾） 图1-1-1 JPEG文件结构示意图 图像数据则需要根据JPEG压缩步骤进行编码。下面将对JPEG文件的段的设计和图像数据的编码（压缩）进行分析。 JPEG文件组成 段的一般结构见表1-1-2 段的一般结构。 表1-1-2 段的一般结构 名称 字节数 数据 说明 段标识 1 FF 每个新段开始标识 段类型 1 类型编码（标记码） 段长度 2 包括段内容和段长度 段内容 VAR ≤65533字节 段的类型：SOI（文件头）、APP0（图像识别信息）、COM（注释）、DQT（定义量化表）、SOFO（图像基本信息）、DHT（定义Huffman表）、DRI（定义重新开始间隔）、SOS（扫描行开始）、图像压缩数据、EOI（文件尾）。 段类型分类情况见表1-1-3 段类型分类。 表1-1-3 段类型分类 ──────────────────────────────── 名称 标记码 说明 ──────────────────────────────── SOI D8 文件头 EOI D9 文件尾 SOF0 C0 帧开始（标准 JPEG） SOF1 C1 同上 DHT C4 定义 Huffman 表（霍夫曼表） SOS DA 扫描行开始 DQT DB 定义量化表 DRI DD 定义重新开始间隔 APP0 E0 定义交换格式和图像识别信息 COM FE 注释 ──────────────────────────────── 说明：有的文献也将DNL段（标记码=DC，定义扫描行数）列为必须段。 下面将按一遍JPEG文件的段排列顺序对段类型进行详细介绍。 SOI（文件头） SOI（文件头）结构见表1-1-4 。 表1-1-4 SOI（文件头）结构 ──────────────────────────────── 名称 字节数 值 ──────────────────────────────── 段标识 1 FF 段类型 1 D8 ──────────────────────────────── 说明：这两个字节构成了JPEG文件头。 APP0（图像识别信息） APP0结构见表1-1-5。 表1-1-5 APP0（图像识别信息）结构 ──────────────────────────────── 名称 字节数 值 说明 ──────────────────────────────── 段标识 1 FF 段类型 1 E0 段长度 2 0010 如果有RGB缩略图就=16+3n （以下为段内容） 交换格式 5 4 JFIF的ASCII码 主版本号 1 次版本号 1 密度单位 1 0=无单位；1=点数/英寸；2=点数/厘米 X像素密度 2 水平方向的密度 Y像素密度 2 垂直方向的密度 缩略图X像素 1 缩略图水平像素数目 缩略图Y像素 1 缩略图垂直像素数目 RGB缩略图 3*n n=缩略图像素总数=缩略图X像素*缩