彩色数字图像的脆弱数字水印

针对彩色数字图像局部区域内容保护和认证,研究了彩色数字图像的脆弱数字水印.为了保证水印的安全性,利用三维二值混沌序列对原始二值水印图像进行加密,对提取的加密二值水印图像进行解密.嵌入载体图像的水印和从嵌入水印的图像中提取的水印均是加密水印.将彩色数字图像中被保护区域的三个分量的小波变换域分别嵌入加密水印,以保护其内容的完整性和不可篡改性.采用模运算实现水印的嵌入和盲提取.理论分析和实验结果表明,该脆弱水印算法对彩色数字图像保护区域内的任何篡改,都能够正确地检测和定位.     

一种基于小波变换的混沌图像加密方法

给出一种在二维小波变换基础上,进行混沌映射,将图像加密的方法.该方法应用二维小波分解算法分解图像信息,从分解结构中提取二维信号的低频系数和高频系数,再分别对其实行混沌猫映射,从而完成图像的加密.解密时,首先对系数进行猫映射的逆映射,然后利用提取出的低频系数和高频系数进行二维小波重构,实现对原始图像的解密.仿真结果证明了该方法的有效性.     

联合空域和小波域的图像加密

针对基于混沌理论的混合域图像加密算法存在加密强度较弱的问题,提出一种新的联合空域和小波域的图像加密算法。首先对原始图像进行一级二维离散小波分解,提取低频小波系数;接着使用二维Sine Logistic映射生成混沌序列,利用该混沌序列使用混沌魔方变换置乱低频子带,然后完成图像逆小波变换。对置乱后的图像,首先使用互绕Logistic映射生成混沌序列用于空域加密密钥,然后联合基于伽罗瓦域上元素乘法和异或的变换技术对像素进行加密;同时,引入混沌扰动和加密反馈技术以实现生成一次性运行密钥。理论分析和实验结果表明,新算法具有密钥空间大、抗重构攻击、抗差分攻击、加密效率可行、安全性强等特点。     

一种新的图像混沌置乱及加密方法

提出一种新的图像混沌置乱及加密方法,利用2个耦合混沌映射产生混沌序列对,利用该序列对通过变换形成图像像素新的地址码,对原始图像进行混沌置乱,得到置乱图像。对乱序图像进行离散余弦变换（DCT）,在DCT域内利用一个混沌序列对每个系数进行改变,从而对图像进行加密。恢复图像时,其解密和反置乱过程与上述过程相反。仿真实验结果表明,该方法简单易行,具有较强的安全性和可操作性。     

基于小波变换的抗退化混沌图像加密算法

针对图像加密普遍存在高复杂度和安全性差的问题,结合抗退化混沌系统和小波变换,设计一种图像加密算法。利用Lorenz混沌系统,进行抗退化处理,生成混沌序列;使用小波变换,通过混沌序列对各子带系数进行置乱处理,同时对低频子带系数做扩散处理,小波逆变换后得到初始加密图像;对初始加密图像进行像素值的扩散和像素间耦合加密得到最终加密图像。仿真结果表明,该算法的密钥空间大,密钥敏感性强,可以抵抗各种攻击,具有较高的安全性和实用性。     

基于时空混沌和小波变换的图像加密算法

本文提出一种基于时空混沌系统的图像加密算法。首先对明文图像进行Zigzag方式扫描置乱,再对置乱后的图像分块;然后用Logistic混沌系统生成的伪随机序列对其进行置乱,置乱结束后对其进行整数小波变换,利用基于耦合映像格子CML的混沌系统生成三个伪随机序列对低频小波系数进行置乱操作,同时对低频小波系数进行扩散,然后进行整数小波逆变换;最后再由基于CML的混沌系统生成两个伪随机序列对图像像素值进行扩散操作,得到最终的加密图像。经测试,该算法具有良好的加密性能,可以有效抵挡差分、明文等攻击。     

基于混沌序列和分数傅里叶变换的图像加密技术

采用混沌序列的特性和分数阶傅里叶变换,实现图像双重加密。由密钥生成实数值混沌序列,对数字图像进行空域置乱,然后进行分数傅里叶变换,实现图像的双重加密,只有同时清楚混沌序列和分数阶傅里叶变换阶数才可能对加密图像进行有效解密。计算机模拟表明该方法是有效的,具有很好的加密效果。     

基于混沌序列和分数傅里叶变换的图像加密技术

采用混沌序列的特性和分数阶傅里叶变换，实现图像双重加密。由密钥生成实数值混沌序列，对数字图像进行空域置乱，然后进行分数傅里叶变换，实现图像的双重加密，只有同时清楚混沌序列和分数阶傅里叶变换阶数才可能对加密图像进行有效解密。计算机模拟表明该方法是有效的，具有很好的加密效果。     

魔方变换及其在数字图像加密中的应用

提出了一种新的数字图像置乱方法：魔方变换，结合非线性动力学系统的Logistic映射。设计了基于魔方变换的图像加密／解密算法，首先由密钥生成得到自然数据混沌序列，以此序列为参数对图像矩阵进行魔方变换后得到加密图像，解密算法是加密算法的逆过程，实验结果表明，该算法能够得到令人满意的结果。     

基于混沌置乱的小波域数字水印算法研究

提出了一种基于混沌系统的离散小波域数字图像水印算法,首先采用混沌模型算法来生成混沌随机序列对水印图像进行加密,然后对原始图像进行小波分解,将置乱加密的水印嵌入在在原始图像小波分解的高频系数中,含水印图像和待检测图像经过小波分解在对应小波系数中即可得到加密的水印信息,通过逆置乱即可得到提取的水印。实验证明该算法对叠加噪声和剪切等攻击具有很好的鲁棒性。     

基于多混沌系统的多图像加密算法

针对多幅图像在传输中的安全性问题, 本文提出了一种基于多混沌系统的多图像加密算法. 首先, 利用离散小波变换对多幅图像进行预处理, 得到一幅拼接的大图像; 接着, 利用logistic-sine-cosine (LSC)映射生成混沌序列, 进而生成用于置乱的矩阵O对像素位置进行置乱; 最后, 采用超混沌Lorenz系统生成四维混沌序列, 利用其对置乱后的图像进行双向扩散和行列置乱, 获得最终密文图像. 所提算法加解密过程简单, 执行效率高. 实验结果经多方面分析后得出该算法的密钥空间大, 可以抵御多种攻击手段, 具有较好的加密效果和安全性.     

一种新的彩色图像加密和解密算法

为实现对数字彩色图像信息的有效保护,提出一种基于Lorenz混沌序列的彩色图像加密及抗剪切攻击解密算法。对Lorenz系统输出的三维混沌序列进行改进,使其具有理想的伪随机特性。根据这三维序列依次改变RGB三分量组合图像的像素位置和像素值,从而实现图像加密;在解密时,给出一种基于邻域相邻像素特性的加密图像抗剪切攻击恢复算法。应用评价指标对加解密效果和安全性进行分析。理论分析和实验结果表明,该算法密钥空间大,具有较好的加解密效果和效率,对统计分析具有较好的安全性和较强的抗剪切攻击能力。     

基于超混沌序列的图像加密技术

基于n次有理Bézier曲线给出构造超混沌序列的方法,生成的混沌序列具有很好的伪随机性,通过对混沌序列的非线性离散化处理,可以生成相应的整数型伪随机序列,利用该整数型混沌序列对数字图像进行加密.数字实验表明,该算法生成的混沌序列对数字图像加密效果良好,且该加密算法简单易行,具有较好的安全性.     

基于复合混沌序列与小波变换的图像加密算法

针对单一混沌映射有可能退化为周期问题以及图像置乱加密计算量大的缺点，提出了一种基于复合Logistic和Chebychev映射与小波变换的图像加密算法。算法根据密钥控制复合混沌序列的初始参数，生成混沌序列，进而对图像进行置换加密，然后对加密后的图像进行小波分解，再对小波近似系数进行置乱加密。实验结果表明，该算法改进了单一混沌序列的退化问题，使混沌序列具有更好的随机性并改进了图像的直方图分布，算法具有良好的加密效果。     

自适应分块的医学图像混沌加解密算法

针对现有基于混沌的医学图像加密算法未考虑图像纹理特征的不足,提出了一种自适应分块的医学图像混沌加解密算法。首先利用2D Sine Logistic混沌系统生成两个具有良好混沌特性的安全序列;然后将图像分成固定尺寸的图像块,并计算图像块的最大像素差和方差,根据设定的阈值将图像块划分成纹理平滑块和纹理复杂块;最后利用混沌序列1对平滑块进行密文反馈加密,利用混沌序列2对复杂块进行明文反馈加密,得到加密后的图像。算法有效地考虑了图像块的纹理特性,优化了混沌加密算法,提高了医学图像的加解密效率。实验仿真结果表明,提出的算法具有高的安全性和加解密效率,相比现有方法加解密速度提高1倍左右。算法适用于大数据量的医学图像实时加解密。     

一类广义混沌映射和矩阵非线性变换的图像混合加密

目的 为完善图像加密的理论及算法体系,并为图像加密实践提供性质优良的可行方案。基于Henon映射,构造了一类广义混沌映射：H-S（Henon Sine）映射,并以H-S混沌映射、矩阵非线性变换、矩阵点运算和取整运算为工具,运用序列重排和灰度变换技术设计了一种图像混合加密算法。方法 首先,将第1混沌密钥矩阵与像素矩阵进行非线性变换,通过对变换结果的随机排序,给出原始图像的置乱加密方法;其次,在置乱图像和第2混沌密钥矩阵之间实施与第1阶段参数不同的变换并应用取整运算实现灰度加密。再次,通过逆运算和逆变换实现图像解密。结果 由于混沌密钥、非线性运算和随机因素的联合作用,加密算法具有1次1密的特征,因而具有完备的抗攻击性能;同时算法结构简单、计算复杂度低而便于程序实现;算法规避了常用混沌加密对映射的可逆性要求,对任意大小的矩形图像都有效,具有广泛的适用性。结论 加解密仿真实验验证了算法的可行性和有效性,针对加密时间、图像灰度曲面、图像信息熵、加解密图像的相关性和相似性、密钥敏感性、差分攻击等展开全面的加密性能分析,佐证了加密方案的安全性和鲁棒性。同其他类型的置乱加密算法的比对佐证了算法的优越性。本文算法为任意大小的矩形灰度图像加密提供了参考方案,此方案经过适当调整即可应用于矩形彩色图像加密。     

基于小波变换和FRFT的图像加密算法

为了提高图像的安全性,增强图像的加密效果,提出一种基于离散小波和分数阶傅里叶变换（FRFT）的图像加密算法。首先利用离散小波变换使图像信号稀疏化,然后对稀疏化处理后的图像进行离散FRFT处理,得到最终加密图像。MATLAB的仿真结果表明,和单一的小波变换相比,该算法的加密和解密效果较好,能够较好地隐藏图片的信息。     

基于混沌序列的整数小波域鲁棒水印算法

首先对图像的蓝色通道进行整数小波分解,然后将二值化后的混沌序列经扩频处理作为水印信息,将此水印信息叠加在中频系数上,最后进行整数小波逆变换重构蓝色通道,合并三通道得到水印图像。由于混沌序列对初值具有极强的敏感性,攻击者很难从一段有限长的序列推断出混沌系统的相关参数,确保水印信息的安全性。整数小波变换的优良特性使图像在嵌入适量水印信息后拥有较低的细节损失率,实现了对彩色图像的高保真水印嵌入。实验结果表明,水印信息具有很好的透明性,对有损压缩、噪声干扰等常见的水印攻击具有较强的鲁棒性。