數(shù)字圖像因其能夠較為形象地傳遞信息而被廣泛應(yīng)用于人們的生活中,并成為現(xiàn)代通信領(lǐng)域重要的信息載體。然而,圖像的數(shù)據(jù)量龐大且存在冗余,同時(shí)存儲(chǔ)和傳輸過(guò)程中容易泄露信息。為了提高圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸效率及安全性,對(duì)圖像進(jìn)行壓縮和加密非常必要。將圖像的加密和圖像的壓縮結(jié)合在一起同步完成可以帶來(lái)設(shè)計(jì)上的靈活和計(jì)算上的簡(jiǎn)化。同時(shí),加密和壓縮混合完成,可以更好的保證安全性。然而,由于圖像加密是對(duì)圖像進(jìn)行擴(kuò)散和混淆,會(huì)破壞像素之間的相關(guān)性,而圖像的壓縮需要利用圖像的相關(guān)性以去除冗余。因此,二者之間存在明顯的矛盾。如何將二者的矛盾降低到最低限度,既能保證良好的壓縮性能,又能保證良好的加密效果,將二者很好的結(jié)合起來(lái)是一個(gè)十分有意義的課題�；煦缱鳛橐环N自由度很高的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng),其良好的密碼學(xué)特性使得基于混沌的密碼系統(tǒng)具有良好的隨機(jī)性。同時(shí),混沌運(yùn)動(dòng)所存在的確定性,令其在密碼領(lǐng)域容易實(shí)現(xiàn),計(jì)算代價(jià)較低,非常適合大數(shù)據(jù)量的圖像的加密處理。本文基于混沌理論,在圖像壓縮加密聯(lián)合研究上做了以下幾方面工作:（1）超混沌系統(tǒng)及偽隨機(jī)序列產(chǎn)生算法。混沌系統(tǒng)的理論研究是保證混沌加密算法安全性的前提,同時(shí)計(jì)算機(jī)精度的限制使得... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：179 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 混沌理論研究
        1.2.1 混沌定義與動(dòng)力學(xué)特征
        1.2.2 混沌運(yùn)動(dòng)的分析方法
        1.2.3 混沌密碼學(xué)
    1.3 圖像壓縮編碼技術(shù)研究
        1.3.1 統(tǒng)計(jì)編碼
        1.3.2 面向變換域的圖像編碼
        1.3.3 預(yù)測(cè)編碼
    1.4 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 基于混沌的圖像加密技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.2 圖像壓縮技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.3 圖像壓縮加密聯(lián)合技術(shù)研究現(xiàn)狀及分析
        1.4.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀存在問(wèn)題分析
    1.5 評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)
        1.5.1 安全性能評(píng)價(jià)
        1.5.2 壓縮性能評(píng)價(jià)
        1.5.3 運(yùn)行效率評(píng)價(jià)
    1.6 本文的主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
第2章 超混沌系統(tǒng)構(gòu)造及偽隨機(jī)序列產(chǎn)生算法
    2.1 引言
    2.2 超混沌系統(tǒng)構(gòu)造及分析
        2.2.1 超混沌系統(tǒng)構(gòu)造
        2.2.2 超混沌系統(tǒng)性能分析
    2.3 基于超混沌的偽隨機(jī)序列產(chǎn)生算法
        2.3.1 基于超混沌的偽隨機(jī)序列產(chǎn)生
        2.3.2 基于超混沌的偽隨機(jī)序列性能分析
    2.4 超混沌密碼在多種格式圖像加密中的應(yīng)用
        2.4.1 整體方案設(shè)計(jì)
        2.4.2 加密設(shè)計(jì)
        2.4.3 身份校驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與安全性分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 圖像有損壓縮加密聯(lián)合算法研究
    3.1 引言
    3.2 基于DCT圖像壓縮加密聯(lián)合算法研究
        3.2.1 DCT原理
        3.2.2 整體方案設(shè)計(jì)
        3.2.3 加密設(shè)計(jì)
        3.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與安全性分析
    3.3 基于曲波變換的圖像壓縮加密聯(lián)合算法研究
        3.3.1 整體方案設(shè)計(jì)
        3.3.2 基于曲波變換的壓縮設(shè)計(jì)
        3.3.3 加密設(shè)計(jì)
        3.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與安全性分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于IWT和 SPIHT的圖像無(wú)損壓縮加密聯(lián)合算法研究
    4.1 引言
    4.2 IWT和 SPIHT原理
        4.2.1 整數(shù)小波變換
        4.2.2 SPIHT編碼
    4.3 方案總體框架
        4.3.1 Zp上的逆操作
        4.3.2 小波系數(shù)加密
        4.3.3 安全SPIHT編碼
        4.3.4 SPIHT碼流加密
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與安全性分析
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.2 壓縮性能分析
        4.4.3 安全性能分析
        4.4.4 計(jì)算復(fù)雜度和效率分析
        4.4.5 無(wú)損恢復(fù)測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于CALIC的圖像無(wú)損壓縮加密聯(lián)合算法研究
    5.1 引言
    5.2 CALIC算法原理
        5.2.1 梯度自適應(yīng)預(yù)測(cè)器
        5.2.2 上下文選擇和量化
        5.2.3 預(yù)測(cè)誤差的上下文建模
        5.2.4 二進(jìn)制模式
    5.3 方案總體框架
    5.4 加密設(shè)計(jì)
        5.4.1 明文像素加密
        5.4.2 熵編碼碼流加密
        5.4.3 GAP預(yù)測(cè)值與最終殘差加密
    5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與安全性分析
        5.5.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.5.2 壓縮性能評(píng)估
        5.5.3 安全性能分析
        5.5.4 算法容錯(cuò)性分析
        5.5.5 計(jì)算復(fù)雜度和效率分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種結(jié)合JPEG壓縮編碼的彩色圖像加密算法[J]. 肖迪,謝沂均.  物理學(xué)報(bào). 2013(24)
[2]小波變換和SHA-1相結(jié)合的圖像壓縮加密[J]. 李園園,張紹武.  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2013(04)
[3]一種混沌密碼序列周期特性檢測(cè)新方法[J]. 鄭艷斌,宋煜,杜寶祥,潘晶,丁群.  物理學(xué)報(bào). 2012(23)
[4]對(duì)“一種超混沌圖像加密算法的安全性分析及其改進(jìn)”的選擇明文攻擊[J]. 俞斌.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2013(02)
[5]Logistic映射控制的安全算術(shù)編碼及其在圖像加密中的應(yīng)用[J]. 代才莉,包萬(wàn)宇.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(08)
[6]基于SPIHT的圖像加密與壓縮關(guān)聯(lián)算法[J]. 楊華千,廖曉峰,Kwok-Wo Wong,張偉,韋鵬程.  物理學(xué)報(bào). 2012(04)
[7]受控Rabinovich系統(tǒng)的超混沌系統(tǒng)[J]. 劉永建.  控制理論與應(yīng)用. 2011(11)
[8]一種新的Rossler混沌序列圖像加密算法[J]. 鄧玥,王光義,袁方.  杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[9]新型數(shù)字混沌密鑰序列發(fā)生器的周期擴(kuò)展方法及實(shí)現(xiàn)[J]. 丁群,王路.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]一種超混沌圖像加密算法的安全性分析及其改進(jìn)[J]. 王靜,蔣國(guó)平.  物理學(xué)報(bào). 2011(06)

博士論文
[1]混沌系統(tǒng)的魯棒性研究及在圖像加密中的應(yīng)用[D]. 韓丹丹.北京科技大學(xué) 2016
[2]混合時(shí)空混沌模型在混沌密碼學(xué)中的應(yīng)用研究[D]. 張盈謙.大連理工大學(xué) 2015
[3]基于超混沌的數(shù)字加密及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)研究[D]. 劉鵬.吉林大學(xué) 2011
[4]混沌偽隨機(jī)序列及其應(yīng)用研究[D]. 韋鵬程.重慶大學(xué) 2008
[5]無(wú)線微傳感器網(wǎng)絡(luò)混沌加密理論及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳帥.重慶大學(xué) 2006
[6]遙感圖像信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[D]. 羅睿.解放軍信息工程大學(xué) 2001

碩士論文
[1]聯(lián)合圖像壓縮和加密技術(shù)研究[D]. 吳燕.南昌大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3150004