三维不等长Arnold变换及其在图像置乱中的应用

传统的二维Arnold变换和三维Arnold变换在图像置乱过程中仅能改变图像的像素位置,导致图像置乱效果不理想.为此,利用二维等长Arnold变换构造三维等长Arnold变换的原理,将二维不等长Arnold变换及其反变换进行推广,得到了一种三维不等长Arnold变换及其反变换的算法.该算法将平面图像一一映射为立体空间二值图像,对其像素位置的置乱和恢复间接地改变了平面图像的像素位置和像素值大小;并采用小波多级分解和信息论相结合的方法实现了图像置乱效果的评价.实验结果表明,采用文中算法是可行的,对于图像置乱结果的评价与人的视觉感知基本相符.     

基于新的Arnold反变换的图像信息隐藏方案*

基于新的Arnold反变换提出了对公开图像进行置乱变换的信息隐藏算法。算法一反常规地不是对秘密图像而是对公开图像实施置乱预处理。首先对公开图像进行Arnold变换,然后对变换后的公开图像分块进行DCT,在低频部分嵌入秘密信息,最后运用新的Arnold反变换恢复原图。这样大大减少了运算量,极大增强了信息的安全性,攻击及对比实验充分表明了此算法的鲁棒性和有效性,也证明了新的Arnold反变换的优势和可行性。     

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。     

基于二维Arnold变换的图像双置乱算法

Arnold变换在图像置乱中具有较为广泛的应用。对Arnold变换矩阵在图像置乱中的应用进行了分析,并在此基础上提出了基于二维Arnold变换的双置乱算法,其中将二维Arnold变换同时用于位置置乱和灰度置乱,既改变了图像的纹理信息又改变了图像的统计信息。实验结果表明,该算法简单、安全,在少量的置乱迭代次数下即可达到较好的置乱效果。     

一种改进的Arnold Cat变换图像置乱算法

Arnold Cat变换是经典的图像置乱算法,但其存在密钥量小,置乱视觉效果差的缺点。同时置乱仅仅是重新排列图像各像素点的位置,像素值并没有发生改变,这样攻击者就可以通过统计分析等手段进行破译。针对Arnold Cat变换的不足,运用混沌理论,提出了一种基于均匀性的改进Arnold Cat变换置乱算法。仿真实验证明改进的算法具有密钥量大、置乱视觉效果好、图像的位置和像素值均发生本质改变等优点,增加了图像加密的安全性。     

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Gray变换的图像置乱改进新算法

文章提出了一种基于Gray变换的图像置乱改进新算法,首先对原始图像进行Gray变换,然后对变换后的图像进行Zig-Zag扫描,再对每个像素值和它前面相邻的像素值进行按位异或运算,同时对运算的结果进行像素值的交叉换位,提高抵抗破译攻击的能力。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置乱预处理。     

基于Zigzag变换的数字图像置乱算法的研究

图像的隐藏与伪装技术是图像安全方面一个非常重要的研究领域.其中常用的图像置乱算法实现较为复杂,基于Zigzag变换的思想提出了一种新的数字图像置乱算法,并构造了两个具体的置乱变换方法.通过算法的仿真实验和结果分析表明该算法具有较好的置乱效果及较大的周期,并具有一定的抗攻击能力,从图像信息安全性及算法的时间复杂度方面分析,该算法优于Arnold等变换,将该类算法用于图像加密有一定的应用价值.     

一种基于三像素点分块的信息隐藏算法*

提出了一种新的空域隐藏算法。该算法利用三像素值之间的大小关系来隐藏信息,将载体图像分成包含三像素的小块,修改第一、第三像素值来调整大小关系;另外对秘密图像进行了Arnold置乱预处理,利用混沌序列进行间隔隐藏。实验表明,该算法实现容易、隐藏量大、安全性和不可见性好,当嵌入率达到98.8%,峰值信噪比PSNR＞38 dB。     

基于均匀置乱与可逆隐藏的双重图像保密算法

加密和隐藏是实现图像保密的2种重要方式,将加密后的图像再隐藏在一幅正常图像中,可以实现对图像的双重保密.基于传统图像置乱变换存在密钥量小和置乱效果差的缺点,提出一种图像位置均匀置乱算法,在密钥量显著提高的前提下,置乱效果得到极大改善,而且加密速度快.在此基础上,对加密后的图像进行隐藏处理.针对目前隐藏算法只保证秘密信息可恢复的特点,提出一种基于图像相邻像素对差值的可逆隐藏算法,在恢复秘密信息的同时也能准确恢复载体图像.仿真实验得出:该算法具有可行性和有效性.     

基于位平面和HVS的信息隐藏算法

针对数字图像嵌入量增大的同时视觉隐蔽性明显降低的问题,提出了基于位平面和HVS（人类视觉系统）的信息隐藏算法。同时考虑图像的位置迁移和像素的灰度变换,先将秘密图像按位平面分层,按改进的Arnold变换算法置乱,再将得到的位平面与掩饰图像的最高有效位平面匹配,降低秘密序列所占空间,然后根据人眼视觉的掩蔽效应确定嵌入深度表,进行分层的信息嵌入。实验结果表明,算法在保证视觉效果的同时,可嵌入的信息量进一步提高,可嵌容量在28%以上,峰值信噪比大于45dB,同时具有较好的鲁棒性。     

基于改进的Arnold变换的数字图像置乱

随着网络和现代通信技术的飞速发展,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,对信息的安全传输提出了更高的要求.信息隐藏成为信息技术领域的一大研究热点.改进了传统的Arnold变换.采用改进的Arnold变换对数字图像进行双向置乱,提高了置乱算法的效率,改善了置乱效果.通过在置乱算法中加入密钥,提高了算法的安全性.算法简单易行,可作为数字图像信息隐藏的预处理工具.     

基于改进的Arnold变换的数字图像置乱

随着网络和现代通信技术的飞速发展,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,对信息的安全传输提出了更高的要求。信息隐藏成为信息技术领域的一大研究热点。改进了传统的Arnold变换。采用改进的Arnold变换对数字图像进行双向置乱,提高了置乱算法的效率,改善了置乱效果。通过在置乱算法中加入密钥,提高了算法的安全性。算法简单易行,可作为数字图像信息隐藏的预处理工具。     

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。     

一种新的数字图象置乱隐藏算法

基于骑士巡游问题（Knight-tour problem),提出了一种新的图象置乱算法,该算法主要有两步：求骑士巡游矩阵和按巡游矩阵作图象置乱变换。对于求骑士巡游矩阵提出了“智能试探－智能试探－智能回溯算法”,克服了传统的“试探－回溯算法”的不足,提高了求骑士巡游矩阵的效率所提出的图象置乱隐藏算法,优于已有算法的地方是密钥量大和加密解密速度快;从而增加了图象及其隐藏信息的安全性和应用性。     

基于Arnold变换的图像分存加密方法

为提高图像分存加密的安全性,提出一种将置乱加密、分存技术和像素扩散相结合的分存加密方法。首先,利用一维Logistic混沌映射产生Arnold变换的参数;其次,利用变参数的二维Arnold变换对图像进行像素位置置乱;最后,利用变参数的三维Arnold变换对置乱后图像进行像素值扩散并分存为两幅图像。实验结果表明,该方法的外部密钥敏感度较强,具有良好的雪崩效应,能够有效地抵抗明文和差分等攻击,且解密密钥与明文图像紧密相关。     

一种新的数字图像分存方法

提出一种数字图像分存方法,首先构造可逆矩阵,并通过矩阵运算直接将秘密图像分解成几幅等大小的置乱加密图像,然后分别将它们伪装在几幅经过放大且有意义的载体图像中,实现了图像分存,文中将置乱加密、信息隐藏、分存技术三者有机结合,整个算法实现简单,运算量小,数据膨胀率低,安全性高,秘图恢复效果较好,大量实验也验证了算法的有效性。