基于混沌序列的數(shù)字水印及多路圖像加密的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著通信技術的不斷快速發(fā)展，多媒體信息面臨著各種各樣的攻擊，信息安全技術成為了一個研究熱點。目前，數(shù)字水印作為多媒體信息版權保護的重要手段之一，因此如何對數(shù)字水印進行有效的加密也成為大家關注的一個重要問題;同時，針對目前大部分的混沌系統(tǒng)實現(xiàn)對單路圖像的加密效率低的劣勢，如何構建高維混沌系統(tǒng)產生多路混沌序列對多幅圖像信息同時進行加密的方法也引起人們廣泛的關注?；煦绫Ｃ芗夹g以其獨有的優(yōu)勢使其具有廣泛的應用前景，比如密鑰參數(shù)多，密鑰空間大，密

2、鑰參數(shù)敏感性強。
　　本文提出了基于單變量反饋控制的離散混沌系統(tǒng)算法，一方面把混沌加密算法應用于靜止數(shù)字圖像水印領域，并結合DWT和SVD相結合的圖像處理技術來解決水印信息易被破解的問題。整個系統(tǒng)包括水印信息的加密、水印的嵌入、水印的提取、對含水印載體圖像的攻擊以及水印解密五大模塊，實現(xiàn)了基于混沌加密的數(shù)字水印的系統(tǒng)，同時對嵌入水印信息的載體圖像進行物理攻擊測試和安全性能分析。最后，利用PC和ARM開發(fā)板搭建操作系統(tǒng)實現(xiàn)應用功能。

3、另一方面，利用七維混沌系統(tǒng)實現(xiàn)對3路圖像信息同時進行加密。通過采用級聯(lián)閉環(huán)原理，發(fā)送端系統(tǒng)與接收端系統(tǒng)具有完全相同的驅動信號，能實現(xiàn)嚴格的同步而不受有用信息大小調制的影響，在發(fā)送端與接收端參數(shù)匹配的情況下，使解密出來的信息具有高的還原度，實現(xiàn)對多幅圖像信息進行快速地加解密。
　　本文主要包括了以下幾個部分內容:
　　(1)首先對混沌理論，數(shù)字水印知識和嵌入式技術的發(fā)展歷史等進行基礎性的介紹。針對目前的發(fā)展趨勢，對混沌保密技術

4、和數(shù)字水印的結合以及高維混沌系統(tǒng)進行了詳細分析。
　　(2)為了構建隨機性能良好的混沌序列，本文提出了基于單變量反饋控制的離散混沌系統(tǒng)，并對其基本的動力學特性進行分析，采用國際隨機性測試標準NIST對產生的數(shù)字混沌序列進行性能測試。
　　(3)基于Matlab GUI的平臺，通過構建水印信息的加密、水印的嵌入、水印的提取、對含水印載體圖像的攻擊以及水印的解密這五大模塊，整體實現(xiàn)了基于混沌加密的數(shù)字水印系統(tǒng)。對界面操作簡單的R

5、edHat嵌入式系統(tǒng)的一些操作和設置進行了介紹。通過交叉編譯將Linux嵌入式系統(tǒng)燒寫進ARM開發(fā)板上。選取了ARM開發(fā)板Mini2440的硬件平臺設計了基于嵌入式技術的數(shù)字水印混沌保密通信系統(tǒng)。
　　(4)基于FPGA硬件設計七維混沌離散系統(tǒng)，使其在一定精度下產生多路數(shù)字混沌序列，采用該數(shù)字混沌序列作為密鑰對多路圖像信息同時進行加密，產生多路混沌加密信號。然后，構建一種FPGA技術的驅動響應式同步的多路圖像混沌加密系統(tǒng)，發(fā)送端產