一种基于DCT域的数字图像置乱程度衡量方法

图像的置乱变换在图像加密和信息隐藏中有广泛地应用。对置乱程度进行衡量,能够指导我们设计具有更高置乱程度的置乱算法。在考虑置乱图像的纹理细节特征的基础上,利用DCT变换的能量集中特性,提出了一种基于DCT域的图像置乱程度定义。由Matlab实验结果表明,所给的定义能较好地描述图像的置乱程度。它既能较好地衡量同一种置乱算法置乱次数与置乱效果的关系,也能较好地比较不同置乱算法之间的置乱效果,而且和人的主观评价基本一致。     

基于BP神经网络的数字图像置乱技术

基于神经网络的非线性映射特性,提出了一种数字图像置乱的新方法。将图像输入到一个随机设置初始权值和阈值的BP神经网络,其输出即为置乱图像。只需训练一个从置乱图像到原始图像的神经网络,就可在恢复过程中将置乱图像输入到训练好的神经网络。实验结果显示,该算法对图像加密具有良好的效果,对噪声、JPEG压缩和剪切等攻击具有较好的抵抗能力。     

一种改进的基于广义猫映射的图像加密算法

为了对任意大小的数字图像进行加密,提出一种结合二维非等长图像置乱变换和logistic混沌映射的图像加密算法。该算法先使用二维非等长图像置乱变换对图像像素位置进行置乱,再利用logistic映射生成序列与图像的灰度值进行运算。实验结果表明,提出的算法可以得到良好的加密效果,且具有密钥空间大,敏感性强等特点。     

基于掺铒光纤激光器超混沌特性的图像加密算法

针对基于低维混沌系统的图像加密算法安全性不高的问题,提出了一种新的基于掺铒光纤激光器(Er-doped fiber laser,EDFL)超混沌特性的数字图像加密算法。算法包括置乱和扩散两个阶段:首先利用离散标准混沌映射对明文图像像素位置进行置乱,同时为了提高算法效率,通过像素间的异或操作将扩散效果引入置乱阶段。然后利用EDFL超混沌系统产生的值加密置乱后的像素值,从而得到密文图像。试验结果表明:本文算法密钥空间大,密文对密钥和明文充分敏感,只需置乱和扩散的一轮循环即可获得良好的加密效果和较高的安全性能。     

线性移位寄存器在图像加密中的应用

图像加密技术作为数字信息保护的一种有效手段,随着信息技术的发展,人们对其安全性的要求越来越高。讨论了关于线性移位寄存器（LFSR）在图像加密中的应用。本算法先采用LFSR算法产生伪混沌比特密钥流,将该密钥流作为随机值映射算法和加密算法的初始参数。随机值映射算法取其中较高位的密钥流,生成置乱序列用于图像像素的位置置乱。另一组密钥流作为加密序列可对图像的像素值进行加密。实验结果表明该方法运算速度快,通过随机值映射算法产生的伪随机置乱和加密序列具有很强的可操作性、保密性,而且截取伪混沌比特密钥流的位数也可作为密钥存在。     

基于小波变换的数字图像双重随机置乱加密

提出了一个用于图像加密的基于小波变换的双重随机置乱算法。算法首先对图像进行小波分解：再对分解结果进行第一次随机置乱。这一置乱有两种方案：第一种是直接对每一分量图像分别进行置乱,第二种是对由所有分量图像拼接而成的图像进行置乱,置乱后再分割成与原分量位置与大小一致的分量图像;然后对这些分量图像进行小波重构,并对重构结果再次进行随机置乱,得双重随机置乱加密图像。实验中,以统计直方图和视觉效果对两种方法作了比较。比较结果表明两种方法的视觉置乱效果都不错,但由第一种方法置乱所得图像的直方图与原图很相似,说明该方法是以位置置乱为主,而由第二种方法置乱所得图像的直方图则与原图差别很大,说明该方法不仅有位置置乱,而且灰度级置乱更明显。可见,第二种置乱方法更有效。     

基于超混沌序列和位平面置乱的图像加密算法

通过研究分析已有的图像加密算法,结合超混沌系统和灰度图像的特性,提出一种基于超混沌序列和位平面置乱的图像加密方法。首先,利用本算法将明文灰度图像位平面分解;然后,采用Arnold置乱对高4位平面进行像素位置置乱;接着,将与明文相关的初值迭代产生的Chen超混沌序列对各平面进行像素值改变置乱;最后,将各置乱位平面整合成密文图像。实验结果和数据分析表明:加密图像灰度呈均匀分布,密钥空间大并高度敏感,可有效抵御统计、差分等攻击,具有较好的抗切割攻击能力,算法高效安全。     

基于双重置乱技术的实数傅里叶变换域数字水印算法

提出一种基于Arnold变换和采样置乱的实数傅里叶域数字水印算法,利用Arnold变换和采样置乱将水印图像置乱,再将置乱后的二值水印嵌入到实数傅里叶变换域的幅度谱中.该方法具有算法复杂度低、嵌入量大、计算高效等优点.实验结果表明:该算法具有良好的不可见性,对JPEG压缩、加噪等常见攻击具有鲁棒性.     

一种新的基于A型Arnold变换的数字图像置乱算法

基于矩阵运算的图像置乱算法具有容易生成、对初始条件敏感以及白噪声的统计特性良好等性质,但普遍存在加密强度不够、密钥空间小、留有轮廓等问题,基于A型Arnold变换矩阵,构造了一种新的数字图像置乱算法。该算法通过对3个密钥的控制,使得置乱变换矩阵具有较大的随机性。同时,该算法还具备全图像范围内的攻击扩散效果,当置乱图像受到攻击后,将无法还原成原图像,从而有效地阻止了置乱图像的暴力还原。     

一种基于排序变换的图像加密算法

根据排列与图像置乱之间的关系,利用混沌映射,提出一种新的生成排列的方法,并由此得到图像置乱所需的行置乱矩阵和列置乱矩阵,实现对图像的循环迭代加密。通过一系列图像置乱效果评价指标的测试,表明该算法操作简单,具有较高的执行效率,且有良好的置乱效果以及良好的安全性。     

基于时钟变换的复合混沌图像加密研究

为解决一维混沌加密系统密钥空间和安全性差等问题,提出了一种基于时钟变换的复合混沌图像加密方法。该算法使用分段线性混沌映射,k阶Chebychev映射以及一维Logistic映射相复合的方式产生像素位置置乱矩阵和像素值变换矩阵。利用系统时钟变化法,随机改变复合混沌系统的多级初始参数,从而提高了图像信息传输的安全性,达到了近似＂一次一密＂的安全思想。采用MatLab7.0仿真实现。结果表明,该算法具有良好的加密效果且密钥空间较大。     

基于位平面随机置乱的数字图像加密方法

为了实现像素位置调换置乱和像素值改变置乱相结合的目的,提出了一个基于位平面的图像置乱方法：先对图像进行位平面分解,然后用随机置乱方法对各位平面图像分别进行位置调换的置乱,最后将经过置乱的各位平面图像重构为一幅置乱后的图像。试验结果表明,与著名的Arnold变换算法相比,该方法效率更高、置乱效果更好,且置乱度相当稳定。     

基于小波变换域的数字图像嵌入和提取方法

针对数字图像水印的嵌入和提取问题,提出了一种基于小波变换域的数字图像水印的嵌入和提取算法.该算法结合了离散小波变换、Arnold置乱变换和奇异值分解.通过Arnold置乱变换对数字水印图像进行变换,对原始图像进行二次离散小波变换,之后分别对置乱后的水印图像和原始图像小波变换中的低频部分进行奇异值分解,对两者的奇异值矩阵进行加性操作实现水印的嵌入过程.结果表明:该算法能够准确实现水印的嵌入和提取功能;嵌入的水印具有良好的隐身性,人眼不能感觉出水印嵌入带来的变化;算法具有较强的鲁棒性,经过椒盐噪声、高斯噪声、JPEG压缩、高斯平滑和裁剪操作等污染及攻击后,都能较好地恢复水印信息.     

一种基于小波变换的二维Logistic混沌图像加密算法

介绍一种二维Logistic混沌序列矩阵的生成方法,用其生成加密模板和治乱序列,讨论用其对图像的离散小波变换系数矩阵进行调整和置乱处理问题.仿真结果表明该混沌序列加解密算法扩展了密钥空间,密文均匀分布,能够克服低维混沌动力学系统易于攻击的缺陷,抵抗选择明文攻击,具有密图文件保密性高,密钥简单,重构图像与原图像一致性良好等特点,并且能够经受住传输过程中噪声的影响.     

一种基于随机数的数字图像加密算法

针对传统图像加密算法仅适用于正方形图像且加密密钥量小的缺点,文中提出了用随机数作为密钥对数字图像进行加密的算法,并设计出两种加密方案．算法用随机产生的密钥对图像的像素点进行加密操作,借助密钥的完全随机性,增加了图像加密的密钥空间,并且可以对任何形状的图像进行加密．仿真实验结果表明,该算法具有足够的密钥空间保证其具有良好的安全性,且一次加密置乱度达到了0．0821,保证了它的有效性．     

数字图像的随机置乱加密及其与Arnold变换技术的比较

提出了一个用于图像加密的随机置乱算法。该算法首先将代表数字图像的二维数组按列扫描转换为一维向量,然后对该向量中的元素进行随机置乱,最后将经置乱的一维向量转换为二维数组,得到置乱后的图像。与Arnold变换相比较,该算法无需迭代,一般只需执行1,2次置乱就能达到较理想的置乱效果,效率明显提高且算法简单,易于软硬件实现,置乱度相当稳定,也不存在周期性恢复的安全问题。     

基于混沌理论和Hash函数的自适应图像加密算法

为了实现对数字图像的加密,提出了一种基于混沌理论和Hash函数的自适应图像加密算法。该算法用抽取的Lorenz混沌信号及Hash函数得到像素置乱矩阵,并对图像的像素进行置乱,利用分段Logistic映射对图像灰度进行自适应扩散。理论分析和仿真实验结果表明,该算法具有密钥空间大、抗统计攻击能力强、有效抵抗熵攻击、秘钥敏感性强等良好的性能,能够达到相应的安全水平。