基于相乘法的图像置乱算法

简单幻方变换的图像置乱算法只是简单的元素迭代,使得图像置乱在较少迭代次数情况下难以达到满意的置乱效果。针对以上问题,分析了相乘法构造幻方应用于图像置乱的合理性,提出了一种新的基于幻方变换的双重迭代图像置乱算法。该算法采用小幻方通过相乘法来生成大幻方,应用幻方分块来实现双重迭代。实验结果表明,与简单幻方变换的图像置乱算法相比,该算法只需要在较少迭代次数下就能达到令人满意的置乱效果,而且在准周期问题方面也进行了改进。     

一种基于混沌序列和幻方变换的数字图像加密算法

本文提出了一种基于混沌序列和幻方变换的数字图像加密算法。算法首先构造混沌序列并用混沌序列对图像的像素值进行置乱,然后构造一种n阶幻方,再用混沌序列和n阶幻方对图像的空间位置进行置乱。仿真结果及分析表明,本算法对密钥敏感,具有较好的统计特性和较强的抗干扰能力。     

一种基于四方定理与幻方的矩形图像置乱方法

针对幻方置乱算法变尺度置乱能力不足、置乱效果较差以及安全性低等问题,基于四方定理与幻方置乱算法,提出四分块幻方置乱算法FMSS。首先,根据四方定理的分块规则,将明文图像分为4个正方形图像块;然后,生成置乱所需的幻方矩阵;此后,对每个图像块进行置乱,结合拼接、转置和形状变化等操作,使得所有像素充分扩散并恢复为明文图像的尺寸大小;最后,通过多次置乱方式获得密文图像。实验结果表明,FMSS可对矩形图像进行置乱与恢复,置乱效果良好,有效降低了图像相邻像素间的相关性,表现出了更好的安全性,且在鲁棒性、置乱与恢复速度方面能够满足图像置乱算法的要求。     

基于数字调制的信息隐藏算法

将数字图像置乱技术中的幻方变换与数字通信中的数字调制技术相结合，提出一种新的文字信息隐藏算法。以二值文字图像为待隐藏的秘密信息，以静止图像为隐秘载体。算法针对二值文本图像，首先用幻方变换对其进行置乱预处理，并用一数值控制置乱次数，在提取时作为密匙；然后对作为隐秘载体的原始图像作分块离散余弦变换，根据每个分块灰度值的方差与秘密信息进行块匹配；根据秘密信息的值对原始图像的分块余弦值进行数字调制嵌入信息。实验表明该算法实现的隐藏图像透明性好，具有良好的抗剪切性。对不同的量化阶数下，对秘密信息的提取进行了实验比较。     

一种结合Arnold和幻方变换的数字图像置乱方法

随着网络和现代通讯技术的飞速发展,数字化多媒体信息的安全问题正日益成为人们关注的焦点。信息隐藏成为信息技术领域的一大研究热点。本文在经典Arnold置乱的基础上．提出一种结合Amold和幻方变换的置乱方法来对嵌入的数字水印图像进行预处理。实验证明本文给出置乱算法简单易行,提高了置乱效率,改善了置乱效果。     

幻方变换加密分形图

随着信息时代的逐步推进,计算机的应用越来越广泛,需要处理的问题越来越多,数学的应用随之变广。文章出于数学在计算机方面的应用目的,提出幻方、分形的思想处理图像。本文在幻方构造方法基础上提出图像置乱算法,同时考虑到幻方置乱的缺点,进一步结合分形编码的思想,对图像置乱信息进行隐藏,起到较好的效果。     

分布均匀性的图像置乱衡量方法

尽管越来越多的置乱算法被提出,如Arnold cat变换、Hilbert变换、幻方变换和基于混沌置乱变换等,但是针对这些置乱算法的衡量方法却很少,现有的方法都是基于某一种置乱变化而提出的,通用性不强。从图像置乱均匀分布的角度出发,定义了理想置乱状态的模型,并根据理想状态的特点提出了一种图像置乱衡量方法,通过比较置乱效果与理想状态的偏离度来评价置乱效果的好坏。对Arnold cat变换进行了仿真分析,实验结果显示该方法能准确衡量图像的置乱程度,与人类视觉相吻合。并指出对256×256的图像来说,8×8,16×16的分块可以更准确地衡量置乱效果。     

基于混沌序列的图像分块加密方法

为了提高图像的加密效果和加密效率,给出一种新的图像置乱加密算法。首先把一幅大的图像分解为适当大小的子块图像,给定适当的初始值和参数,以此作为密码生成混沌序列,再生成该混沌序列的主遍历矩阵,并以此矩阵对块进行置乱;然后再选择另一对初始值和参数生成混沌序列,并以该混沌序列的主遍历矩阵对每图像子块进行置乱加密。该算法的加密效果和加密速度明显优于Arnold、幻方等变换,该算法是一个有效的、实用的图像加密算法。     

基于混沌序列的图像分块加密方法

为了提高图像的加密效果和加密效率,给出一种新的图像置乱加密算法。首先把一幅大的图像分解为适当大小的子块图像,给定适当的初始值和参数,以此作为密码生成混沌序列,再生成该混沌序列的主遍历矩阵,并以此矩阵对块进行置乱;然后再选择另一对初始值和参数生成混沌序列,并以该混沌序列的主遍历矩阵对每图像子块进行置乱加密。该算法的加密效果和加密速度明显优于Arnold、幻方等变换,该算法是一个有效的、实用的图像加密算法。     

噪声在图像和幻方置乱中的影响

针对噪声在数字图像及图像置乱技术中的影响能力,通过对图像施加一定量的随机噪声,揭示噪声在数字图像及图像置乱技术中的影响能力,从而阐明噪声对图像及幻方置乱技术的危害性和破坏性.也为以后的噪声研究提供试验数据.     

像素位置与像素值双重置换的混沌加密算法

提出了一种数字图像像素位置与像素值双重置换的混沌加密算法,对常用的基于混沌的数字图像加密技术进行了改进,利用Logistic混沌映射对数字图像像素位置进行置换加密,然后再次利用Logistic混沌映射对数字图像像素值进行置乱,从而达到对像素位置和像素值双重加密的效果。仿真实验表明：其加密效果优于利用Logistic混沌序列对数字图像像素点置乱的加密技术。     

基于混沌映射网络的数字图像加密算法

提出一种基于混沌映射网络和标准幻方变换的数字图像加密算法。通过4个一维分段线性混沌映射构成混沌映射网络产生加密需要的伪随机序列,用该伪随机序列和标准幻方变换进行数字图像加密,并对算法的安全性进行理论分析和数字仿真。实验结果表明,该算法具有良好的安全性能。     

基于单一像素值改变的图像置乱新算法

针对数字图像传输的安全问题,提出一种基于单一像素值改变的图像置乱新算法,该算法将密码学中维吉尼亚加密算法进行修正,使之能够应用于数字图像的加密。实验结果表明,该算法加密的图像安全性高,与传统的基于单一像素值改变的置乱算法相比较,具有更好的抗噪声性能,该算法具有很高的灵活性,其加密图像的置乱程度与工作密钥的选择具有密切的关系,并且适合加密任意尺寸的数字图像。以上优越性使得该算法更能适合于数字图像的网络传输过程,以及其他对数字图像安全有较高要求的领域。     

基于混沌和位运算的图像加密算法

为了有效改进图像加密效果及其安全性,在对基于混沌系统及位运算的图像加密算法进行研究的基础上,提出一种改进的数字图像加密算法,该算法首先采用Logistic映射产生混沌序列构造行、列置乱向量进行像素位置的置乱,再利用分段非线性Logistic产生的序列构造灰度置乱放大因子,对图像进行灰度置乱,且对两个过程进行迭代操作。该算法不仅密钥空间增大,灰度直方图更加均匀,而且像素相关性变弱,运算速度较传统算法更快。实验结果表明,改进算法具有良好的加密效果和安全性。     

复合级联混沌的彩色图像加密算法

分析了目前基于混沌系统的彩色图像加密算法,其中发现在混沌彩色图像加密过程中安全性方面的不完善,并在此基础上提出了一种新型的基于级联混沌的多重像素置乱彩色图像加密算法。该算法采用了Kent-Logistic的级联混沌与Henon离散混沌的复合系统,同时结合Arnold映射和像素排列切割的多重像素置乱方法,使得图像像素值和像素位置全盘置乱扩散,从而达到明文图像信息完全隐藏的密文效果。仿真实验表明,该算法不仅能有效抵抗选择明文（密文）攻击、统计特性分析、差分攻击,而且还具有加密效果好、密钥空间大等优点。     

数字图像信息隐藏预处理技术研究

多图像信息合并和图像信息加密是图像信息隐藏或图像信息传输的预处理重要环节。首先,提出基于图像逐行扫描算法的思想和基于图像位平面特性的两种多图像合并与恢复算法;然后,提出基于混沌序列的像素位置置乱加密和基于异或运算的像素值变换加密的双重加密算法。理论分析和实验结果表明,这些算法实现简单、有效可行、安全性好。     

基于Zig-Zag扫描的空域图像置乱新算法

传统的图像置乱算法如基于Arnold变换的数字图像置乱、基于Hilbert曲线图像置乱、基于仿射变换等都是将图像中像素的位置重新排列,从而使原始图像变换成一个杂乱无章的新图像。但是,其本身的像素值并未发生改变,所以置乱后图像的灰度直方图都不发生改变,而灰度直方图又是衡量一幅图像的重要特征。对于那些对安全性要求比较高的领域,如军事或牵涉到国家安全的机构,这类置乱方法的安全性可能达不到人们期望的要求。针对以上问题,本文提出了一种基于Zig-Zag扫描的空域图像置乱新算法。该算法首先对原始图像进行Zig-Zag扫描形成一个一维向量,然后对一维向量中每个像素和它前面相邻的像素进行按位异或运算,同时对其异或运算的结果进行像素值的交叉换位,再次改变像素点的灰度值,从而提高图像置乱效果。实验结果表明,该算法与传统的图像置乱算法相比,置乱后的图像不仅直方图发生了显著改变,而且置乱图像的统计特征更像白噪声,更加适用于图像文件的加密传输和秘密图像信息在数字水印技术中的置乱预处理。     

基于相邻像素间位异或的图像置乱算法

针对数字图像的传输安全问题,提出了一种基于相邻像素间位异或的图像置乱算法。该算法首先根据每个像素和它前面相邻的像素进行按位异或运算,然后对其按照某种规则进行像素值的交叉换位,再次改变像素点的灰度值,从而提高图像置乱效果。实验结果初步显示,该算法与Arnold等现有的置乱方法相比,置乱后的图像不仅直方图发生了显著改变,而且置乱图像的统计特征更像白噪声,更加适用于图像文件的加密传输和秘密图像信息在数字水印技术中的置乱预处理。