基于小波域的混沌序列图像加密算法研究

论文摘要

图像加密技术源于早期的经典加密理论,是保证图像信息安全传输的重要手段。其目的是将一幅给定的图像按一定的变换规则在变换域或空域变换为一幅杂乱无章、毫无纹理的图像,从而隐藏图像本身的真实信息。近年来,图像加密技术得到了迅速的发展,多种专用于图像的加密方案被提出。主要有空域和变换域加密两种思路。相对于空间域算法,变换域算法加密效率比较高且在变换域中每一点的变化对整个数据集合都会产生一定的影响。本文对图像加密技术的意义,研究现状等做了简要介绍,并对现有图像加密算法进行总结,分析了这些算法的优点和不足,详细介绍了小波分析理论及其优点和混沌理论。由于若对图像进行小波变换,变换后得到的小波系数中如果有一个发生改变,就会通过小波变换的逆运算体现在所有的像素点中,这样的加密效果会更好。同时由于混沌系统具有伪随机性和对初值、参数敏感等特性,使其在图像加密算法中得到了广泛的应用。为此,本文引入混沌映射,设计了一种基于小波域的混沌序列图像加密算法。算法提出了一种频率系数矩阵置乱变换方案,设计了两种像素值替代变换,置乱和像素值替代变换都由多种混沌序列所控制,这就解决了单一混沌加密系统的不安全性。通过仿真试验和理论分析,证明了该方法具有很好的加密效果和较高的安全性,满足图像加密要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 图像加密技术的研究背景及其意义
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 论文的章节安排
• 2 小波分析的基本理论
• 2.1 小波分析基本理论
• 2.2 二维图像的小波变换
• 2.3 本章小结
• 3 混沌理论简介
• 3.1 混沌理论研究
• 3.2 混沌系统用于图像加密的原理
• 3.3 本章小结
• 4 基于小波域的混沌序列图像加密算法
• 4.1 引言
• 4.2 基于小波域的混沌序列图像加密系统的框架
• 4.3 基于小波域的混沌序列图像加密算法
• 4.4 仿真试验与结果分析
• 4.5 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 本文的总结
• 5.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献