一種基于小波變換和騎士巡游的圖像置亂算法題目三號(hào)

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1、一種基于小波變換和騎士巡游的圖像置亂算法題目三號(hào)侯啟檳1楊小帆2王陽(yáng)生1黃向生1作者四號(hào)長(zhǎng)仿宋1(中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所北京100080)單位小五號(hào)2(重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院重慶400044)(qbhou@nlpr.ia.ac.cn)小五號(hào)摘要由于圖像或視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中（特別是在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中）進(jìn)行傳輸時(shí)，很容易被非法截取，人們對(duì)多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩蕴岢隽撕芨叩囊蟆ＴS多典型的圖像加密方法都是對(duì)傳輸圖像的像素直接進(jìn)行置亂，這使圖像置亂的程度受到了限制；也有一些方法是對(duì)變換域的變換系數(shù)置亂。提出了一種新的圖像置亂加密算法，其基本思想是首先將原圖像進(jìn)行小波分解，然后以棋盤上的騎

2、士巡游線路為工具，充分利用小波子帶的特點(diǎn)將小波系數(shù)進(jìn)行置亂。這為圖像加密提供了一種全新的思路。通過(guò)與傳統(tǒng)的置亂算法做比較，驗(yàn)證了本算法能夠獲得更好的置亂效果。并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和解釋得到了若干有益的結(jié)論，為進(jìn)一步的研究工作奠定了基礎(chǔ)。摘要小五楷關(guān)鍵詞圖像加密；置亂算法；騎士巡游；小波變換關(guān)鍵詞小五宋中圖法分類號(hào)TP391分類號(hào)小五號(hào)AnImageScramblingAlgorithmBasedonWaveletTransformTitle四號(hào)HouQibin1,YangXiaofan2,WangYangsheng1,andHuangXiangsheng1Name五

3、號(hào)1(InstituteofAutomation,ChineseAcademyofScience,Beijing100080)Depart.Correspond小五號(hào)2(CollegeofComputerScience,ChongqingUniversity,Chongqing,400044)AbstractImagesecuretransmissionisoneofthemainresearchissuesinthefieldofnetworkcommunications.Manytypicalimageencryptiontechniquestakethedire

4、ctwayofscramblingthetransmittedimageitself,whichmaylimitthescramblingeffectthatisachievable.Inthepresentpaper,anewimageencryptionalgorithmisproposed.Thisalgorithmusesvariousknight-toursonthechessboardasthebasictoolforimagescrambling,andscramblesthewaveletcoefficientsofthetransmittedimag

5、einsteadoftheimageitself.Experimentalresultsshowthatouralgorithmcanachievebetterscramblingeffect.Someusefulconclusionsareobtainedthroughtheanalysisandexplanationoftheexperimentaldata,whichlayasolidfoundationforfurtherresearch.Abstract小五號(hào)Keywordsimageencryption;coefficientscrambling;knig

6、ht’stour;wavelettransformKeywords小五號(hào)正文五號(hào)宋體在日常生活中，網(wǎng)絡(luò)多媒體數(shù)據(jù)應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛，如多媒體郵件、視頻點(diǎn)播、視頻會(huì)議，和即將興起的多媒體短信，等等。當(dāng)圖像或者視頻通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，對(duì)圖像或者視頻內(nèi)容的有效加密和保護(hù)，也益發(fā)重要，因?yàn)樗鶄鬏數(shù)膱D像，往往含有使用者私有的信息。在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中，包含私有信息的圖像有可能被截取、被復(fù)制，而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果?？梢哉f(shuō)，私有信息的安全性是整個(gè)社會(huì)穩(wěn)定的基石，也越來(lái)越受到人們的重視。圖像或視頻信息的有效加密方法是傳統(tǒng)保密學(xué)研究中遇到的新問(wèn)題，因?yàn)閳D像數(shù)據(jù)有著與原有需要加密數(shù)據(jù)不同的特點(diǎn)。針對(duì)

7、這個(gè)問(wèn)題，近年來(lái)研究者們提出了許多解決方法，一般說(shuō)來(lái)，這些方法可以分為兩大類：一類是將需要保護(hù)的圖像，隱藏加入另一幅不需要保護(hù)的目標(biāo)圖像中，在不能顯露被保護(hù)圖像的同時(shí)，目標(biāo)圖像并沒(méi)有可以覺(jué)察的變化，即信息隱藏與偽裝技術(shù)，包括數(shù)字水印等；另一類是采用密碼學(xué)的基本思想和一些新的手段，將需要保護(hù)的圖像直接進(jìn)行置亂或分存等處理，使其在視覺(jué)效果上不包含任何有意義的內(nèi)容。已經(jīng)有很多文獻(xiàn)提出了圖像置亂的方法[1-11]。其中文獻(xiàn)[6-7]將騎士巡游用于圖像細(xì)節(jié)隱藏，并指出其特點(diǎn)是具有一定的免疫性。文獻(xiàn)[8]利用騎士巡游置亂方式多、時(shí)間快、求逆置換方便的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)圖像