基于混沌理论并引入时变参数的图像加密技术

针对单一离散混沌映射在计算机有限精度下存在的退化问题以及密钥空间小、安全性低等缺点,提出了一种基于时变参数的混沌图像加密算法。该算法由Chebyshev映射和Log istic映射级联而成,利用一级Chebyshev混沌模型生成的混沌序列作为二级Log istic映射的控制参数,进而生成混沌二维变换矩阵并完成图像的置乱和像素替换。方案中利用系统时钟信息作为时变密钥来锁定两个混沌映射的初始参数,达到了"一次一密"。由于采用一级混沌序列扰动二级混沌参数,使二级混沌序列在不同的状态空间来回迁移,以此解决了数字化混沌序列有限精度效应问题。仿真实验表明该算法具有良好的加密效果,密钥空间大,速度快,安全性高。     

基于Lorenz三维混沌序列的彩色图像加密算法

讨论了一种基于Lorenz混沌动力系统的三维彩色图像加密的算法。该算法首先对Lorenz系统输出的实值混沌序列进行预处理,然后根据序列随机修改图像中每一个像素点的RGB值,并对修改后的图像进行像素置乱。仿真与讨论结果表明,该算法密钥空间大,混沌信号的产生极其敏感地依赖于密钥,具有较好的加密效果和加密效率,并对统计分析具有较好的安全性。     

一种高鲁棒性数字水印算法的FPGA实现

传统上数字水印算法使用软件方法实现.基于一种高鲁棒性的数字水印算法,研究了使用FPGA实现水印嵌入的方法.先通过提升小波变换将宿主图像进行3次分解,并用混沌置乱算法将水印图像进行置乱加密,然后将第3阶小波分解的LL部分进行SVD分解并得到对应的奇异值矩阵,然后将混沌置乱加密后的水印信息嵌入到该奇异值矩阵中.在该算法的FPGA实现中,主要研究了提升小波变换、混沌置乱加密、矩阵SVD分解的硬件实现方法.实验结果表明,该算法鲁棒性很高,嵌入水印的图像抗攻击性强,算法经过合理推导得以在FPGA上高效地实现.     

基于混沌和SVD-DWT的数字图像水印算法

提出了一种基于奇异值分解和离散小波变换相结合的数字水印算法。将二值水印图像用混沌的方法进行置乱并对原始图像进行N层小波分解,对小波系数LLn,LHn,HLn,HHn分别采用不同的方式嵌入水印信息。对LLn部分,根据系数的能量大小嵌入伪随机扩频序列;对LHn,HLn,HHn三个小波系数矩阵作奇异值分解,将置乱水印的奇异特征值嵌入到这三个小波矩阵的奇异特征值中。针对嵌入方案,设计了非盲检测和盲检测算法。实验仿真表明,该算法能够经受住噪声、中值滤波、JPEG压缩和剪切等攻击,具有较强的鲁棒性。     

基于复合混沌系统与人工神经网络学习的图像加密算法

为了提高密文的安全性,有效抗击明文攻击,提出了基于复合混沌系统与人工神经网络学习的图像动态加密算法。首先,基于非线性组合理论,利用Logistic、Tent与Sine映射来设计复合混沌系统,基于明文像素值,生成其初值,以输出混沌序列;将混沌序列作为输入层,引入人工神经网络,对其进行训练学习,消除其混沌周期性,输出神经网络序列,并定义集合混淆方法,对明文完成置乱;构造量化方法,对神经网络序列进行量化,获取密钥流;通过将混淆图像完成分类,联合密钥流,通过设计分段异扩散技术,改变其像素值,输出密文。实验结果显示,与当前图像加密机制相比,所提算法的输出密文具有更高的安全性与抗明文攻击能力。     

一种基于正交化分形编码和混沌相结合的脆弱数字水印技术

以图像篡改定位为目的,提出了一种基于正交化分形编码和混沌相结合的脆弱数字水印技术。该算法利用宿主图像的分形编码参数信息作为混沌映射的初值,从而通过混沌映射产生混沌二值水印,所产生的混沌二值水印再嵌入到宿主图像中,从而实现图像的篡改定位。算法能有效的检测图像是否被恶意篡改,并且不同宿主图像能够产生不同的混沌二值水印,加强了算法的保密性,在处理大批量图像的时候优势更明显。实验数据表明,算法可行有效,拥有良好的图像篡改定位能力。     

适用于Android手机的像素异或图像分块加密算法

为了克服Android手机上图像加密速度慢的缺点,提出了一种适用于Android手机的像素异或图像分块加密算法,该算法将密码学中经典的RC4算法应用于本文的加密算法中。首先,将原始图像分块,将改进的RC4算法运用到相邻的两个子块之间的运算上,从而改变像素值,最后,通过Logistic映射对图像置乱。实验结果表明,原始图像加密后的图像类似噪声,加密后的直方图变得更平滑,有足够大的密钥空间,对密钥有很高的敏感性,密文图像的随机性好,密文图像相邻像素之间相关性低,加密算法在Android手机上有更快的加密速度。     

基于混沌序列的鸡尾酒算法

在分析了混沌序列统计特性的基础上,提出基于混沌序列的鸡尾酒算法。采用一维混沌映射生成的混沌序列二值化后截取合适的长度即可得到性能良好的数字图像水印信号,提高了安全性。利用视觉特性将水印值正向和负向调制叠加在宿主图像大于各域值的小波系数上,具有很强的鲁棒性。为实现水印信号透明性和鲁棒性的最佳均衡,水印嵌入时采用了一种自适应水印强度的控制方法。由实验结果可知,本算法对各种常见的攻击均有很强的抵抗能力。     

基于系数融合与锯齿填充曲线的双图像加密算法

为了实现对两幅图像同步加急，有效降低传输负载，提出了系数融合模型与锯齿填充的双图像加密算法。首先，引入离散余弦变换DCT与Zigzag 扫描机制，获取输入明文的系数矩阵，建立明文系数融合模型，将两个明文矩阵转换成融合矩阵，借助逆向离散余弦变换，获取复合图像；随后，设计锯齿填充曲线，对复合图像的像素位置进行扰乱，形成置乱图像；最后，改进引力模型，对置乱图像进行扩散，改变其灰度值。实验结果显示，本算法能够对两幅图像进行同步加密，且具有较高的安全性与密钥敏感性，解密图像的信息损失很小。     

基于混沌加密的小波域数字图像水印算法

本文提出了一种基于混沌加密的小波域数字图像水印算法,首先通过对原始图像进行离散小波变换,提取其低频部分作为嵌入区域;然后再次利用小波变换对水印进行分解,得到水印的四幅小波分解子图,用混沌序列对4幅子图进行置乱,经小波逆变换完成水印加密;最后将加密后的水印嵌入到原始图像的低频部分中.在提取水印时,通过水印相似系数NC和峰值信噪比PSNR评价水印质量,实验结果表明,提出的算法可以抵抗JPEG压缩、噪声、滤波等几何攻击,图像加密效果好.     

面向巡防系统的混沌视频加密技术研究

巡防系统具有远程视频图像传输的功能,考虑到视频信息传输过程中存在被恶意盗取造成信息严重缺失的情况,在视频传输前需对视频做加密处理。结合H.264视频压缩编码,采用Logistic混沌序列在CAVLC熵编码阶段对视频进行选择性加密,实现了加密与视频压缩编码兼容。并在Visual Studio 2013中完成了基于Logistic混沌视频加密的仿真,在MATLAB中通过计算视频图像加密前后的PSNR、SSIM及RGB直方图,分析了Logistic混沌视频加密性能。     

基于超混沌的电力线直序扩频序列

提出一种新的超混沌系统,通过分析该系统的动力学特性,可知该系统的混沌吸引子不同于已发现的混沌吸引子,且该系统具有较高的李亚普诺夫指数,是一种新的超混沌系统。利用该系统产生的混沌序列生成扩频序列,理论分析表明,该扩频序列具有良好的平衡性、相关性及保密性能。将该扩频序列引入电力线直序扩频系统中,仿真结果表明所产生的扩频序列具有良好的抗多用户干扰的性能,且提高了系统的保密性能,适合于电力线直序扩频通信系统中。     

基于混沌序列和DCT变换的图像零隐藏算法研究

为提高信息隐藏技术的抗隐写分析能力,对基于图像的零隐藏技术理论模型进行推导,分析了零隐藏技术实现信息隐藏时鲁棒性和预处理的要求,考虑到离散余弦变换(DCT)和混沌序列的各自优势,提出了基于DCT变换和混沌序列的图像零隐藏算法.该算法利用混沌序列对隐秘信息进行预处理加密,建立载体图像DCT变换域直流系数与已加密隐秘信息之间的关系文档,而不是将隐秘信息嵌入到载体图像中.在MATLAB环境下对该算法进行性能测试,结果表明具有嵌入容量大、鲁棒性强以及抗隐写分析能力好的优点.     

基于混沌加密和小波包分解的数字水印算法

提出了一种基于混沌加密和小波包分解的自适应数字水印嵌入算法.该算法首先利用混沌序列对水印图像进行预处理加密,使水印嵌入方案具有一定的安全性.然后根据信息熵选取最优小波包基,对宿主图像进行小波包分解变换.利用不同频域可以承受的信噪比不同的原理,在低频区域引入人类视觉系统,高频区域采用适当的阈值,分别计算出各频域的水印嵌入强度系数,自适应地嵌入水印信息.实验表明此算法使水印的嵌入达到了很好的抗攻击鲁棒性和视觉效果.     

一种基于混沌序列的改进自适应差分进化算法

差分进化(DE)算法被认为是一种可靠、鲁棒性好且快速的优化算法,在许多领域得到广泛的应用,并取得了良好效果。为提高DE的寻优性能,提出了一种改进的自适应DE算法。改进后的算法采用Logistic混沌序列产生初始种群,用自适应的变异、交叉参数代替标准DE固定参数,并引入子种群内部搜索策略,使算法具有较好的全局搜索能力。采用经典测试函数对算法进行验证,结果表明,改进后的算法寻优精度和收敛速度得到了有效的提高,具有较好的实用性。     

基于奇偶量化的图像水印嵌入与检测方法

针对数字图像水印在嵌入和提取过程中要求载体图像和水印信息都具有完整性的基本特征,提出了基于奇偶量化的自适应水印嵌入与检测方法.该方法将水印信息的二值图像进行Arnold置乱,嵌入到载体图像DCT的中频系数中,利用Watson视觉模型和JPEG量化表共同自适应地调节量化步长,由于采用奇偶量化,水印提取方法简单.实验结果表...     

视频水印技术在电力系统中的应用

针对电力信息安全领域亟待解决的问题,把数字视频水印技术引入到电力系统中,是一个新的突破。以电力系统中的电量价格的传输问题为例,提出了一种基于三维小波变换的视频水印算法。首先将电量信息进行混沌置乱,并将其二值化,然后利用场景分割技术把视频载体分割成不同的关键镜头,并对这些关键镜头序列做三维小波变换,最后把水印信息自适应地嵌入到三维小波系数上,这样就完成了水印嵌入。利用视频水印技术,可以保护电量信息作为一种机密信息,能够安全地传输,而不会被非法者窃取。通过实验仿真,该算法有很强的保密性和鲁棒性。     

离散小波变换和混沌结合的数字图像水印算法

提出了一种基于离散小波变换和混沌理论的数字图像水印算法.在水印嵌入过程中,首先对原始图像进行离散小波变换,提取其低频部分作为嵌入区域;然后利用混沌系统产生的混沌序列对水印进行加密,再将加密后的水印进行小波变换并提取其低频部分;最后将加密水印的低频部分嵌入到原始图像的低频部分中.水印提取过程需要原始载体图像,是一种明检测.通过水印相关系数NC和峰值信噪比PSNR评价水印算法性能.实验结果表明,提出的算法可以抵抗JPEG压缩、噪声、滤波等攻击,图像水印效果很好.