基于混沌理論的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)加密研究.pdf

1、近幾十年來,互聯(lián)網(wǎng)以及多媒體網(wǎng)絡的飛速發(fā)展,為人們傳輸如圖片等各種多媒體資料提供了便捷的服務,加上人類至少有80％以上的外界信息經(jīng)視覺獲得。因此,數(shù)字圖像等各種多媒體資料被廣泛運用于社會的各個領域和各個層次之中。人在享受數(shù)字圖像等多媒體信息在網(wǎng)上快捷的傳輸和共享的服務的同時,也承擔著這些信息被惡意攻擊的危險。因此,圖像信息的安全悄然已成為人們關注的焦點之一。
　　混沌現(xiàn)象指的是發(fā)生在確定性系統(tǒng)中,類隨機的、不規(guī)則的運動的現(xiàn)象。由于

2、數(shù)字圖像具有信息量大,二維存儲等特點,一般的文本文件加密算法用于數(shù)字圖像的加密時,往往得不到理想的效果。混沌具有對初始條件的敏感依賴性、遍歷性、局部不穩(wěn)定而整體穩(wěn)定性、普適性、軌道不穩(wěn)定性及分岔、長期不可預測性和分形結構的特性,因此混沌非常適合于數(shù)字圖像的加密。本文就是主要研究基于混沌理論的數(shù)字圖像加密研究。本文的工作主要體現(xiàn)在以下兩點:
　　1)根據(jù)Logistic映射和Cat映射和一般混沌在數(shù)字圖像加密中先置亂后擴散的思想,設

3、計了一種基于這兩種映射的數(shù)字圖像加密方法。該方法也是先置亂后擴散的。仿真試驗表明該方法是一種行之有效的方法,加密速度快,安全性也比較高。
　　2)設計了兩種基于三維空間的數(shù)字圖像加密方法。利用了圖像像素可以插入到相鄰像素之間以及拉伸折疊的思想設計了兩種基于三維坐標的圖像加密算法。算法首先將二維十進制矩陣轉(zhuǎn)化為三維二進制矩陣,再根據(jù)圖像像素可以插入到相鄰像素之間,即左映射或者右映射,和拉伸方法,把三維矩陣轉(zhuǎn)化為二維二進制矩陣。然后用