置乱变换

摘要： 常规算法分解图像关键信息时,像素点中存在编码冗余,导致信息隐藏后保密性较差.提出基于置乱变换的图像关键信息隐藏算法.通过一维线性预测去除图像像素冗余,求出预测误差,经过数据集合映射去除心理视觉冗余,将分层图像转换为二进制图像,消除图像编码冗余;采用多普勒效应分解压缩图像中的关键信息,利用小波变换计算图像的概率分布密度,实现图像关键信息加密;利用置乱变换技术变换关键信息像素位置,使其插入像素对,隐藏在像素对的相位分量中,从而实现图像信息的宏观置乱和微观置乱.实验结果表明,相比常规算法,降低了隐藏关键信息后加密图像的不动点比和对角方向相关系数,提高了关键信息被攻击难度,充分保证了关键信息的保密性.

摘要： 文中提出了一种基于置乱加密和离散小波变换(DWT)的音频双水印算法.首先对原始的二值水印图像进行Arnold置乱变换和混沌乱序以生成加密水印图像;再对音频信号进行小波分解,在低频系数中嵌入版权保护水印,在高频系数中嵌入内容认证水印.实验结果表明本文提出水印算法同时具有不可感知性、鲁棒性和脆弱性,对高斯噪声、幅度修改、重采样、重量化攻击具有一定的抵抗能力.

摘要： 随着信息技术及互联网技术的快速发展,数字图像正逐渐成为传递和接收信息的主要载体.数字图像置乱技术能达到图像信息的保护及实时使用的目的.文章从数字图像置乱的理论及概念入手,对几种具有代表性的数字图像置乱算法进行分析、比较及改进,阐述了各自的优缺点,且通过实验实现了不同置乱方式的效果.

摘要： 随着信息技术及互联网技术的快速发展,数字图像正逐渐成为传递和接收信息的主要载体。数字图像置乱技术能达到图像信息的保护及实时使用的目的。文章从数字图像置乱的理论及概念入手,对几种具有代表性的数字图像置乱算法进行分析、比较及改进,阐述了各自的优缺点,且通过实验实现了不同置乱方式的效果。

摘要： In order to improve the security of image encryption algorithm and reduce the number of Latin square used in en-cryption,this paper proposed a novel image encryption algorithm based on complete Latin square.First of all,this algorithm used XOR operator with Latin square and the matrix of gray value of image to improve the security.Complete Latin square had similar property with orthogonal Latin square,therefore it reduced the number of Latin square in the encryption by used the property to scrambling the pixel position of image.Simulation results and parameter analysis indicate that this encryption algo-rithm has attractive security performance and perfect effect of encryption and decryption.This algorithm is one kind of lossless encryption algorithm.Compared with orthogonal Latin square encryption scheme,this algorithm has more extensive scope of application,and higher security.%为了提高图像加密算法的安全性和减少加密中使用的拉丁方数量，提出了一种新的基于完备拉丁方的图像加密算法。通过拉丁方与图像的灰度值矩阵进行异或运算，以提高安全性；再利用完备拉丁方扩展后的矩阵与正交拉丁方对相似这一性质，进行图像的像素位置置乱，减少加密过程中使用的拉丁方数量。仿真结果和参数分析表明，该加密算法安全性好，加密和解密效果理想，属于一种无损加密算法。同正交拉丁方加密方案相比，算法的适用范围更加广泛，安全性更高。

摘要： 从广义Arnold变换的周期性及标准Arnold变换与Fibonacci的关系出发,推导k步Arnold变换的一次性等效变换矩阵,特别是半周期处的一次性变换矩阵,并分析其特点,证明图像经广义Arnold变换位置置乱后在置乱周期内呈现图像置乱度的准对称性,讨论当置乱周期为偶数时的半周期现象和置乱周期为奇数时的各种不同情况.研究结果表明,无论置乱周期为奇数还是偶数,图像乱度存在前半周期和后半周期的准对称性;对偶数周期情况,标准Arnold变换下,在置乱次数等于周期的一半时,一次性置乱变换矩阵为单位矩阵的整数倍;半周期处置乱图像更易呈现与原图相似的结构或内容信息;对于某些维数的图像,半周期处的一次性置乱变换为负的单位矩阵,此时图像为原图的水平加垂直镜像图像;广义Arnold变换下,偶数置乱周期变换的半周期处的一次性变换矩阵可能是标准Arnold变换的结果,或在此基础上叠加了一个位移量为图像维数一半的水平或垂直平移,因而仍然存在较明显的半周期现象.对于奇数周期,半周期现象虽然存在但一般不如偶数周期情况明显,更不易出现镜像或提前恢复原图的情况.该研究可用于指导图像加密预处理中置乱次数选择和置乱乱度计算方法的评价与比较.

摘要： 针对二值图像的特点,讨论了二维Arnold变换在二值图像置乱中的置乱周期问题,提出一种快速Arnold变换策略,即少点置乱法,分析比较Arnold逆变换方法,针对一步恢复原图中直接求矩阵乘方会产生当矩阵元素过大超出运算精度限制时的结果错误问题,提出一种迭代取模伴随矩阵逆变换法.研究结果表明,经Arnold置乱的二值图像,其置乱周期有可能是Arnold变换周期的1/2;只对二值图像中占像素比例较小的像素进行置乱的变换策略,可提高置乱速度;对变换矩阵迭代取模后再求伴随矩阵,可得到正确的一步恢复矩阵.二值图像Arnold变换中,综合应用少点置乱法和一步恢复图像方法,可显著提高变换与反变换的速度.

摘要： 本文提出了一种基于Hilbert变换的DCT域数字水印算法。利用Hilbert变换将原始水印图像进行置乱,然后对图像进行分块DCT变换。在DCT域中找到水印信息的嵌入位置,把置乱后的水印图像嵌入到图像的DCT域中,进行分块DCT反变换得到水印图像。实验结果表明该算法置乱效果比较好,实用性比较好,隐蔽性比较好,鲁棒性比较好。

摘要： This paper focused on the study of semi-blind color watermarking algorithm based on the combination DWT with SVD. In consideration of the practicality of embedding watermark, the original image and watermark image all used color pictures. In scrambling transformation and semi-blind watermarking double protection, enhanced the security of watermark. Because SVD was steady towards the common geometric distortion, and with using DWT, the main energy of image occupied the low frequency domain. It was better to improve the resistance to attack of watermark by combining with the advantages of DWT and SVD. The result demonstrates that after the watermark image subjected to the attacks of adding noise, filtering (such as obscuring and sharpening) , scaling, rotating, cutting and loss compression, the extracted watermark also has high similarity and peak signal to noise ratio with the original watermark. The algorithm is robust.%研究了一种基于DWT与SVD相结合的半盲彩色数字水印算法,鉴于嵌入水印的实用性,原始图像与水印图像采用的都是彩色图像.在置乱变换系数和半盲水印的双重保护下,提高了水印的安全性,奇异值分解对常见的几何失真是稳健的,而小波分解可以把图像的主要能量集中到低频域中,结合它们的优点可以更好地提高水印的抗攻击性.实验结果表明,嵌入水印后的图像在加噪、滤波(如模糊、锐化)、缩放、旋转、剪切和有损压缩等攻击后,其提取水印与原始水印仍有较高的相似度与峰值信噪比,该算法具有较好的鲁棒性.

摘要： 文章提出了一种新的图像置乱改进算法,该算法可以有效的提高图像置乱效果.实验结果表明,利用Hilbert曲线路径进行置乱不仅在置乱路径上有更多的选择空间,而且本算法结合灰度值改变的按位异或运算,使得置乱效果更优,具有较大的实用性.

摘要： 图像的置乱变换在信息隐藏和数字水印中有广泛的应用,对图像置乱程度的评价是非常重要的,它能帮助判定用怎样的置乱变换和对图像进行多少次置乱,才能获得好的信息隐藏隐蔽性和鲁棒性.利用Walsh变换的能力集中特性,并考虑置乱程度应满足的性质,提出了基于Walsh变换的图像置乱程度评价方法,实验表明所给出的评价方法能较好地刻划图像的置乱程度,与人的主观评价更接近.

摘要： 图像的置乱变换作为图像信息隐藏的一种方法或进一步隐藏的预处理,越来越受到关注.一般地,秘密图像置乱的效果越好,将其隐藏在公开图像中后,其安全性越高.但目前的文献中还没有图像置乱效果的量化公式,本文提出了用置乱程度来量化置乱效果的思想,给出了图像置乱程度的三个定义,计算了几种常见置乱变换的置乱程度,得到了一个定理.实验表明所给出的定义能较好地刻划图像的置乱程度,与人的直观视觉观察结果也较一致.

摘要： 该文以图象信息安全问题为背景，讨论了广义Gray码及其在数字图象中的置乱作用，推广了文献[11]的相关结果。给出了图象置乱变换的周期。

摘要： 本文以图像信息安全问题为背景,讨论了广义Gray码及其在数字图像中的置乱作用,推广了文献[11]的相关结果.给出了图像置乱变换的周期.

摘要： 本文从数字图像是密度分布非均匀物体的新视角出发,结合图像的位平面图,提出了一种新颖的数字图像置乱程度衡量准则。该准则依据质心与位平面图的形心之间最大距离来定义置乱程度,其最突出的优点是可以从任意置乱后图像本身的信息来衡量而无需其它信息。与已有的置乱度准则相比,仿真结果表明其性能更优。

摘要： 本文从数字图像是密度分布非均匀物体的新视角出发,结合图像的位平面图,提出了一种新颖的数字图像置乱程度衡量准则。该准则依据质心与位平面图的形心之间最大距离来定义置乱程度,其最突出的优点是可以从任意置乱后图像本身的信息来衡量而无需其它信息。与已有的置乱度准则相比,仿真结果表明其性能更优。

摘要： 本文从数字图像是密度分布非均匀物体的新视角出发,结合图像的位平面图,提出了一种新颖的数字图像置乱程度衡量准则。该准则依据质心与位平面图的形心之间最大距离来定义置乱程度,其最突出的优点是可以从任意置乱后图像本身的信息来衡量而无需其它信息。与已有的置乱度准则相比,仿真结果表明其性能更优。

摘要： 本文从数字图像是密度分布非均匀物体的新视角出发,结合图像的位平面图,提出了一种新颖的数字图像置乱程度衡量准则。该准则依据质心与位平面图的形心之间最大距离来定义置乱程度,其最突出的优点是可以从任意置乱后图像本身的信息来衡量而无需其它信息。与已有的置乱度准则相比,仿真结果表明其性能更优。

摘要： 本文从数字图像是密度分布非均匀物体的新视角出发,结合图像的位平面图,提出了一种新颖的数字图像置乱程度衡量准则。该准则依据质心与位平面图的形心之间最大距离来定义置乱程度,其最突出的优点是可以从任意置乱后图像本身的信息来衡量而无需其它信息。与已有的置乱度准则相比,仿真结果表明其性能更优。

摘要： 本文提出对图像小波后的系数进行置乱处理，进一步利用混沌现象的随机性以及不可预测性，产生混沌序列矩阵对变换矩阵进行处理。利用该方法不增加图像数据量的情况下，实现图像信息混沌复合加密，解决涉密图像在公共网络上传输的安全问题。仿真结果显示：密文加密效果好，恢复图像与原图像一致。为在开放的网络上传送机密图像信息提供一种可行的选择途径，具有广阔的应用前景。

摘要： 一种基于立体置乱模型和分数阶傅里叶变换（Fractional Fourier Transform，FrFT）的多图像加密方法，属于信息加密领域。目前，网络信息交互的数据量日益增多，在实际应用中往往需要图像批量传送与储存。为保护多幅图像内容，本发明将多幅交互图像构建成一个图像立方体，并将其分割成一个图像立方块集合。利用二维Zigzag变换和混沌系统，建立了一个图像的立体置乱模型，对该图像立方体块集合进行像素置乱操作。然后，对置乱结果进行FrFT变换，产生k幅加密图像。实验表明：该方法可同时保护多幅交互图像内容，安全性高、加密效果良好且高效。

摘要： 本发明提供一种基于自更新变换、双随机三维矩阵置乱和DNA计算的图像加密方法。该方法包括：给定4D忆阻混沌系统初始值生成混沌序列，计算明文图像哈希值；根据哈希值从混沌序列中选择元素组成新的混沌序列；对明文图像P(M×N)进行自更新变换，得到自更新变换后图像P3；利用DNA编码规则序列对图像P3进行DNA动态编码，得到DNA序列P5，并将其转化为三维DNA矩阵P6；生成三维正交拉丁立方体Lz1和生成三维猫映射序列Mp，构建双随机三维矩阵置乱规则，对三维DNA矩阵P6进行置乱，得到置乱后的三维矩阵P7；对三维矩阵P7中的待扩散平面进行平面扩散，得到扩散后的三维DNA矩阵P8；对三维DNA矩阵P8进行DNA动态解码，然后转化成大小为M×N的二维矩阵，作为密文图像C。

摘要： 目前，在网络上传递音频文件和用语音进行交流的活动日益频繁，为保护音频内容的安全性，设计了一种龙卷风变换，提出了一种基于龙卷风变换的音频置乱方法。通过采用龙卷风变换，按照一定的方式，将龙卷风每层的像素值转换为一个向量，对这些向量分别进行随机的循环移位操作；再将循环移位后的新向量中的元素按照一定的方式放至龙卷风每层的像素位置中，实现置乱操作。实验结果和方法分析表明：该方法具有较强的安全性和良好的性能，提高了置乱过程的安全性和高效性。

摘要： 目前，在网络上传递音频文件和用语音进行交流的活动日益频繁，为保护音频内容的安全性，设计了一种风车变换，提出了一种基于风车变换的音频置乱方法。首先，计算原始方阵的4个中心点，均视为风车变换的起始点；其次，设计4条扫描路径，用于遍历原始方阵中的所有元素；再次，将4个扫描路径产生的向量，依照混沌生成的顺序进行相连，构成一个大向量，即为变换结果。利用风车变换，实现对原始音频的置乱操作。实验结果表明：新方法在视觉效果、置乱程度等方面均取得了良好的结果。

摘要： 在诸多领域，每天都产生着大量的图像。为保护图像信息不被窃取，提高网络传输过程中加密的安全性和效率，设计了一种龙卷风变换，提出了一种基于龙卷风变换的图像局部置乱方法。首先，通过采用龙卷风变换，按照一定的方式，将龙卷风每层的像素值转换为一个向量；其次，对这些向量分别进行随机的循环移位操作；最后，再将循环移位的结果按照一定的方式放至龙卷风每层的像素位置中，实现置乱操作。实验结果表明：该方法通过对感兴趣区域的选取，实现对局部区域的有效置乱，提高了置乱过程的安全性和效率。

摘要： 在诸多领域中，每天都产生大量的图像。为保护图像信息不被窃取，提高网络传输过程中加密的安全性和效率，设计了一种风车变换，提出了一种基于风车变换的图像置乱方法。首先，计算原始方阵的4个中心点，均视为风车变换的起始点；其次，设计4条扫描路径，用于遍历原始方阵中的所有元素；再次，将4个扫描路径产生的向量，依照混沌生成的序列进行相连，构成一个大向量，即为变换结果。利用风车变换，实现对原始图像的置乱操作。实验结果表明：新方法在视觉效果、置乱程度等均方面取得了良好的结果，提高了置乱过程的安全性和效率。

摘要： 一种基于立体置乱模型和分数阶傅里叶变换（Fractional Fourier Transform，FrFT）的多图像加密方法，属于信息加密领域。目前，网络信息交互的数据量日益增多，图像批量传送与储存需求增大。为保护多幅图像内容网络传输的安全性，本发明提出一种基于立体置乱模型和FrFT的多图像加密方法。受立体魔方置乱与复原的启发，将多幅图像组成一个图像立方体结构，设计了立体行、列和层置乱模式，建立了一个立体置乱模型。利用该置乱模型对

摘要： 一种基于立体置乱模型和分数阶傅里叶变换（Fractional Fourier Transform，FrFT）的多图像加密方法，属于信息加密领域。目前，网络信息交互的数据量日益增多，在实际应用中往往需要图像批量传送与储存。为保护多幅图像内容，本发明将多幅交互图像构建成一个图像立方体，并将其分割成一个图像立方块集合。利用二维Zigzag变换和混沌系统，建立了一个图像的立体置乱模型，对该图像立方体块集合进行像素置乱操作。然后，对置乱结果进行FrFT变换，产生

摘要： 本发明提供一种基于自更新变换、双随机三维矩阵置乱和DNA计算的图像加密方法。该方法包括：给定4D忆阻混沌系统初始值生成混沌序列，计算明文图像哈希值；根据哈希值从混沌序列中选择元素组成新的混沌序列；对明文图像P(M×N)进行自更新变换，得到自更新变换后图像P

摘要： 为提高图像加密效率，受著名的外部设备联机并行操作（Simultaneous Peripheral Operations On‑Line，Spooling）系统启发，采取空间换时间的思想，设计了一种基于预存储和二维Arnold变换的图像快速置乱方法。在置乱前，预计算周期