隨著科學技術的不斷進步和大數(shù)據的不斷深入,人們越來越頻繁地使用互聯(lián)網傳輸信息。在如今的快節(jié)奏時代,人們更喜歡快速地閱讀信息。而數(shù)字圖像具有生動形象、直觀的特性,符合人們對信息的需求,數(shù)字圖像深受廣大網民的喜愛。隨之而來的是數(shù)字圖像在傳輸過程中的安全問題日漸凸顯,非法分子利用開放的互聯(lián)網協(xié)議中存在的缺陷,在傳輸時截獲信息,導致信息的泄露。因此,加密傳輸?shù)臄?shù)字圖像是避免信息泄露的重要手段。在有限的存儲空間和帶寬下,為了提高資源的利用率,通常需要在傳輸和存儲之前對圖像進行壓縮。壓縮感知作為新的信號采集理論,能夠在采樣的同時完成壓縮,有效減少了存儲空間和傳輸帶寬。而混沌系統(tǒng)具有對初始值和參數(shù)的敏感性、偽隨機性、確定性等優(yōu)良性能,不僅可以利用其產生的序列實現(xiàn)圖像像素位置或值的改變,還可以利用混沌序列構造測量矩陣,因此混沌系統(tǒng)被廣泛應用于圖像加密領域。基于此,本文設計了圖像加密和密文域信息隱藏算法,主要工作和研究內容如下:1、提出了一種基于壓縮感知和三個改進的低維混沌系統(tǒng)的雙彩色圖像加密方案。首先,利用明文圖像的相關系數(shù)、混沌系統(tǒng)和SHA-256哈希函數(shù)聯(lián)合生成密鑰流和測量矩陣;其次,從彩色圖像中... 

【文章來源】：河南大學河南省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

混沌系統(tǒng)的分岔圖

3基于壓縮感知的雙彩色圖像加密算法19圖3-3平面級的像素交叉置亂處理3.2.4生成用于像素擴散的密鑰流步驟1：根據公式(3-11)~(3-14)，將長度為MN的混沌序列x"、y"、z"生成行擴散中用于選擇行的位置序列randR、截斷的長度序列l(wèi)enR、插入的位置序列InsR、截斷的位置序列CutR。1001,1002,,10001001,1002,,10001001,1002,,1000",",",=sort,"desecend"mmmenRxyzVRrandRenR，(3-11)8"10mod1kklenRxN，(3-12)6"10mod11kkkInsRyNlenR，(3-13)6"10mod11kkkCutRzNlenR，(3-14)式中，k1,2,,10。類似地，由公式(3-15)~(3-18)生成列擴散中用于選擇列的位置序列randC、截斷的位置序列CutC、截斷的長度序列l(wèi)enC、插入的位置序列InsC。1,2,,/2501,502,,/4500801,802,,/4800",",",=sort,"desecend"NNNenCyzxVCrandCenC，(3-15)86round"10round"10mod61kkklenCxym，(3-16)77""10fix"10mod611kkkkkInsCroundyzxmlenC，(3-17)66""1010mod611""kkkkkkzyCutCfloorroundmlenCxz。(3-18)步驟2：對序列x"、y"、z"按照從小到大進行排序，得到有序序列Valx"、Valy"、Valz"

4基于LSS型耦合映像格子和CS的彩色圖像加密算法39在接下來的實驗中，大小為256256的“Lena”、“Pepper”和“Airplane”圖像用作測試圖像，如圖4-4(a)~圖4-4(c)所示。本章算法設置的密鑰有0a0.539679834219085、0b0.462180275941123、0c0.820148815033439、03.810176309258324、00.023178130634437、B8和k=5。當每塊的壓縮比r為0.4，即整個圖像的總壓縮比CR0.5時，使用本章算法的仿真實驗結果如圖4-4所示。從圖4-4(d)~圖4-4(f)所示的加密結果來看，密文圖像是類似噪聲、無規(guī)律可循的隨機信號，且比明文圖像的尺寸小，有壓縮加密的效果。對應的解密圖像(圖4-4(h)~圖4-4(j))幾乎區(qū)分不出與明文圖像的差別，表明所設計的解密算法有很好的重構能力，能準確地恢復出原始圖像，達到很好的解密效果。此外，圖4-5所示為Lena圖像在使用不同的稀疏字典和重構算法時，得到的PSNR測試結果。顯然，利用本章的KSVD學習字典和IRLS重構算法，解密的圖像質量更好。所以，本章所設計的算法是有效可行的。(a)Lena原始圖像(b)Pepper原始圖像(c)Airplane原始圖像(d)Lena密文圖像(e)Pepper密文圖像(f)Airplane密文圖像(h)Lena解密圖像(i)Pepper解密圖像(j)Airplane解密圖像圖4-4本章算法的加解密實驗結果4.3實驗結果與安全性分析


本文編號：3060426