基于混沌特性的小波数字水印技术及实现

本文讨论了利用混沌序列对图像信号加密和解密的方法,提出了基于混沌特性的小波数字水印技术,具体包括水印嵌入算法与实现步骤、水印提取原理与过程、算法参数分析等;设计了基于混沌特性的小波数字水印仿真系统并进行了相关实验.结果表明,本文提出的数字水印技术具有良好的隐藏性、稳定性和鲁棒性.水印检测时不需要原始载体和原始水印图像,是一种比较理想的变换域盲水印算法.     

一种基于复合混沌序列的扩频水印算法*

提出了一种安全性高的DWT（discrete wavelet transform）域鲁棒性扩频水印算法。该算法用Arnold变换对水印置乱,而后基于复合混沌二值序列对水印图案信号进行加密和扩频,并给出了一种小波域中量化步长的自适应确定方法,通过奇偶量化的方法将二值水印比特批量嵌入到载体的频域系数中。复合混沌密钥的使用与小波域系数修改的隐蔽性,增强了水印算法的安全性,基于混沌序列扩频码的扩频水印技术增强了水印的鲁棒性,同时很好地兼顾了水印的不可见性,并且实现了水印信息的盲提取。     

基于混沌的DCT域关系数据库水印算法*

借鉴多媒体数字水印技术,提出了一种基于混沌的DCT域关系数据库水印算法,运用混沌序列对版权图像加密生成水印信息,并嵌入到候选属性的DCT中频系数中。利用DCT在频域中实现水印与载体的融合,隐蔽性更强,弥补了空域水印算法的不足;混沌序列的伪随机性和初值敏感性为数字水印的安全性提供了保证。实验表明,该算法具有较强的鲁棒性和良好的不可见性。     

一种基于混沌和置乱的DCT域图像数字水印算法

文章提出了一种基于混沌和置乱的DCT(离散余弦变换)域图像数字水印算法。该算法是利用Arnold变换将水印图像进行置乱,然后利用logistic混沌技术生成混沌序列,加入到Arnold置乱后的水印图像中形成密文,最后嵌入到原始图像中的数字水印算法。实验结果表明此算法使水印的嵌入达到了较好的鲁棒性和不可见性。     

基于Logistic混沌序列的鲁棒数字水印方案

数字图像水印研究中,针对图像水印鲁棒性和隐蔽性的矛盾、数字水印本身的安全问题,结合混沌系统原理,提出一种Logistic双混沌系统的鲁棒数字图像水印方案。不同于许多传统水印算法,水印嵌入时不将原始水印嵌入,而是根据密钥生成两个混沌序列作为水印序列,然后按照规则,依次根据原始水印的每个比特值选取某个混沌水印序列的一比特信息嵌入载体图像对应的DCT中频系数中。在提取水印时,根据DCT的中频系数和混沌水印序列的相关性来确定每一位原始水印比特值,最终合并得到完整的水印图像。由于水印序列的产生过程经过了混沌加密处理,所以算法效率较好,且保证了水印本身的安全性。仿真结果表明,水印嵌入和提取算法都具有良好的效果,并且具有较强的抗攻击性能。     

基于混沌系统与提升小波的彩色图像盲水印算法*

研究了混沌序列、提升小波在彩色图像盲水印中的应用,给出一种新的基于混沌系统和提升小波的彩色图像盲水印算法。算法同时采用两种不同的混沌序列,提高了算法的安全性;根据人类视觉系统特性使中低频使用不同的算法自适应地嵌入水印,使算法有了很好的隐藏效果;使用提升小波变换提高了算法的效率;对受严重攻击后提取出的水印进行优化处理,使算法有了很好的鲁棒性。实验证明,该算法具有较高的效率、较好的隐藏效果、很好的安全性和鲁棒性。     

基于混沌序列的脆弱数字水印算法

为解决Yeung-Mintzer脆弱水印算法的安全性问题,提出一种基于混沌序列的水印算法。采用混沌序列对Yeung-Mintzer脆弱水印算法进行改进,得到更好的水印不可见性和篡改检测率,同时保留原算法运算速度快、检测定位能力强、盲检测等优点。理论分析和实验结果证明,该算法可以应用于法律证据图像、医疗图像等安全性和图像质量要求高的领域,有效地检测对图像的篡改部分。     

一种基于混沌映射的DCT域水印算法研究

安全性是数字水印的重要指标之一，基于混沌序列的优良性能，本文提出一种基于混沌映射的DCT域水印算法。将混沌序列作为水印信息，加入到载体图像离散余弦变换（DCT）域的频率成分中去。利用了混沌序列的难以伪造性来提高水印的安全性．实验结果表明．该算法对于抵抗各种噪声、滤波和压缩等攻击具有很好的鲁棒性。     

基于混沌加密的图像数字水印算法研究

提出了一种基于混沌加密的图像数字水印算法，该方法是将载体图像作8x8的分块DCT变换，水印图像映射为混沌序列，用载体图像的分块DCT中频系数与混沌序列相加嵌入水印。实验结果表明，图像混沌变换有较高的鲁棒性，水印算法具有安全性高、算法简单以及较好的视觉掩蔽性。     

基于混沌系统与提升小波的抗剪切攻击的彩色图像盲水印算法

研究了混沌序列、提升小波在彩色图像盲水印中的应用,给出一种新的基于混沌序列和提升小波的抗剪切变换攻击的彩色图像盲水印算法。算法同时采用两种不同的混沌序列,提高了算法的安全性;根据HVS特性使中低频使用不同的算法自适应地嵌入水印,使算法有了很好的隐藏效果;使用提升小波变换提高了算法的效率;对受严重攻击后提取出的水印进行优化处理,使算法有了很好的鲁棒性。实验证明该算法具有较高的效率、较好的隐藏效果、很好的安全性和鲁棒性,尤其在抗剪切攻击方面格外显著。     

Channel equalization for synchronization of chaotic maps

Many communication systems applying synchronism of chaotic systems have been proposed as an alternative spread spectrum modulation that improves the level of privacy in data transmission. However, due to the lack of robustness of chaos synchronization, even minor channel imperfections are enough to hinder communication. In this paper, we propose an adaptive equalization scheme based on a modified normalized least-mean-squares (NLMS) algorithm, which enables chaotic synchronization when the communication channel is not ideal. As an example of application, this scheme is used to recover a binary sequence modulated by a chaotic signal generated by the Hénon map. Simulation results show that the modified NLMS can successfully equalize the channel in different scenarios.     

A new scheme of digital communication using chaotic signals in MIMO channels

This paper proposes a new digital communication scheme,which uses chaotic signals based on the adaptive synchronization and parameter identification technique of chaotic systems reported recently.Due to the multi signal character,this scheme combines the chaotic signal transmission with the MIMO channel technique in a wireless environment,which is different from the traditional chaotic communication frameworks.From a practical perspective,an outline of modulation,channel model,demodulation and non-coherent detection is investigated.Furthermore,system performance is evaluated by simulations,and improvements on this scheme are also discussed.     

脉冲同步在数字保密通信中的应用

首先给出了蔡氏混沌电路的脉冲同步方法，同时给出了其同步的渐进稳定条件，最后构造了一个基于脉冲同步的数字保密通信系统，系统实验表明应用脉冲同步具有高保密性和鲁棒性。     

基于多涡卷混沌系统的数字保密通信方案

为增强传统的混沌保密通信系统抗干扰能力和提高其保密性,提出了一种基于多涡卷混沌系统同步的数字保密通信方案.在该加密方案中,利用多涡卷混沌系统的特点来构造流密码.数值模拟结果表明:该保密通信系统具有很高的抗差函数攻击能力,在同步信号被干扰时,保密通信系统具有一定的抗误码率.     

混沌协议同步技术研究

混沌数字保密通信实现的关键是混沌严格同步技术。该文以网络混沌语音保密通信系统为平台，从网络通信协议的思路出发，在混沌脉冲同步理论及应用的启发下，提出并研究了混沌协议同步技术，解决了混沌数字保密通信的关键技术难题，对混沌协议同步技术进行了改进，形成了初步的协议同步机制。此技术可方便地嵌入到现有的通信系统中，提高其保密性，实用性很强。     

一个时延混沌系统的耦合同步及其在保密通信中的应用

近年来，混沌同步成为一个研究热点，特别是它在保密通信中的潜在应用。系统地研究了一个时延混沌神经元系统的耦合同步问题。基于Krasovskii-Lyapunov理论，分析了同步的渐近稳定性，给出并证明了判定同步的一个充分条件，并对耦合强度阈值进行了估计。计算机数值仿真结果表明，该耦合系统具有良好的同步效果和鲁棒性，证实了仿真结果与理论分析是相符的。最后基于混沌掩码技术给出了在扩展频谱保密通信中的一个应用实例。该应用系统的特点是只需传送一个标量信号就可实现同步，由于该信号直接驱动接收系统，且具有类似噪声的宽频谱特性，因此难以预测和破译，提高了通信系统的保密性能。     

A source coding scheme for authenticating audio signal with capability of self-recovery and anti-synchronization counterfeiting attack

Authenticating the veracity and integrity of digital media content is the most important application of fragile watermarking technique. Recently, fragile watermarking schemes for digital audio signals are developed to not only detect the malicious falsification, but also recover the tampered audio content. However, they are fragile against synchronization counterfeiting attack, which greatly narrows the applicability of audio watermarking schemes. In this paper, a novel source coding scheme for authenticating audio signal based on set partitioning in hierarchical trees (SPIHT) encoding and chaotic dynamical system with capability of self-recovery and anti-synchronization counterfeiting attack is proposed. For self-recovery feature, the compressed version of audio signal generated by SPIHT source coding and protected against maliciously tampering by repeated coding is embedded into the original audio signal. Besides, for robustness against synchronization counterfeiting attack feature, based on the position and content of audio section, check bits are generated by Hash algorithm and chaotic sequence, and taken as part of fragile watermark. Simulation results show the self-embedding audio authentication scheme is recoverable with proper audio quality, and it has capability against synchronization counterfeiting attack.

     

时滞混沌系统的同步与反同步及其在保密通信中的应用

根据Lyapunov稳定性理论结合线性矩阵不等式技巧,研究了一类时滞混沌神经网络的同步与反同步问题,设计了各自的状态反馈控制器,并从理论上实现了此类时滞混沌系统的同步与反同步。最后将此类混沌系统应用于保密通信,通过同步与反同步系统的切换,设计出具体的数字保密通信方案,数值仿真验证了该方法的有效性。     

基于混沌级联的语音频域实时加密系统

针对现有语音实时保密通信系统中系统空载密钥泄漏现象导致容易遭受基于自适应同步控制方法攻击的问题,采用混沌级联对语音频域进行实时加、解密。该方案实现零密钥泄漏,有效抵御了基于自适应同步控制方法的攻击。系统测试分析结果表明,该方案是有效、安全的,优于基于单组混沌系统对时域的加密方法。     

参数扰动下的混沌同步控制及其保密通信方案

研究了变参数混沌系统的同步控制问题及其保密通信方案设计.主要创新点可归结如下:第一,提出了利用混沌系统状态变量来构造变参数系统参数扰动项的思想,研究了混沌系统参数在另一组混沌序列持续扰动下的同步控制问题.混沌系统对参数具有敏感依赖性,当混沌系统的参数被另一组混沌序列持续扰动时,系统将产生更加难以预测的混沌行为.第二,对加密后的信息信号再进行一次非线性叠来生成加密端与解密端之间的通信信号,而不是直接以加密信号作为通信信号,使得实际传输的通信信号具有更复杂的形式从而难以被破译.此外,该方案只需向接收系统发送一路信号,且同步控制器简单,实用性较强.数值模拟和理论分析表明该方案具有良好的通信、保密特性和较广的适用范围.