四维混沌与分数傅里叶变换的图像加密方案

将四维超混沌系统和标准加权类分数傅里叶变换理论相结合,提出了一种数字图像加密双重方案.对图像进行三基色分层标准加权类分数傅里叶变换,利用超四维混沌序列对变换结果进行置乱操作,将置乱后的3层数据融合得到加密图像仿真结果表明,加密后的图像灰度分布均衡,相邻像素的相关系数高度不相关,并且加密图像对秘钥高度敏感,具有较好抗攻击性、鲁棒性.     

保持语义格式兼容的H.264/AVC视频加密算法

针对以往视频加密研究成果不能直接适用于H.264的现状和保持语义格式兼容的难点问题,对H.264编码码流中量化步长、预测模式字、运动矢量和残差系数相关的重要信息进行了深入分析,提出了保持语义格式兼容的自适应的选择性加密方法;同时提出了一种将残差块按照其nC值和非零系数个数进行分组,然后在组内产生置乱码表,最后统一置乱的加密方法.实验结果表明:该加密算法在保证视频内容信息安全性的前提下,能保持语义格式兼容和码流大小不变,满足视频的实时传输.     

基于Arnold cat映射与ECC的图像加密方法

提出了一种基于Arnold cat映射以及椭圆曲线密码体制的图像加密算法.首先对图像用Arnold cat变换进行置乱,用Logistic混沌系统产生的整数序列替换Arnold cat变换的参数空间,从而抵制图像置乱部分的周期迭代攻击.再对图像像素依次用椭圆曲线加密体制进行加密,将置乱图像划分为大小相同的图像块,为每一图像块分配相同的密钥,在保证了安全性能的同时也大大提高了算法效率.理论分析和实验结果表明,该算法安全性能高,加密效果理想,是一种可靠的加密方法.     

一种基于混沌置乱加密的数字水印算法

本文利用Logistic混沌系统的良好特性,设计其对数据进行置乱加密.将混沌置乱加密应用到数字水印技术中,利用混沌序列对水印进行加密后再嵌入到载体图像的整数小波域中,在不增加水印信息量的前提下可提高数字水印的保密性,而且不影响水印的鲁棒性和不可见性.通过实验表明,该混沌加密算法具有简单灵活、可操作性强、水印鲁棒性良好等特点,是一种行之有效的算法.     

基于Logistic映射的多重图像加密技术

利用Logistic混沌序列的随机性、对初始条件敏感及迭代不重复的特性,对数字图像进行空域像素值扰乱和小波变换域系数位置置乱实现图像的多重加密。首先利用产生的混沌序列进行图像像素值的扰乱,然后利用扩散变换对像素值进一步扰乱,最后再产生一组混沌序列对小波系数进行位置置乱,并对置乱后的小波系数重构得到加密图像。实验证明:文中算法扰乱了图像的直方图分布,使得加密图像能够抵抗明文统计的攻击,且密钥空间大,具有很好的加密效果。     

基于分数阶小波变换的图像加密方法

图像置乱是图像加密的常用方法,为了获得更好的加密效果,提出了一种基于分数阶小波变换(FWT)的图像加密新方法。该方法将二维分数阶小波变换与传统的空间域图像置乱方法相结合,对数字图像在分数阶小波时频域内进行图像置乱,实现图像的双重加密。图像加密实验结果表明,采用该方法具有很好的加密效果,在信息安全领域有较好的应用前景和研究价值。     

基于三维仿射变换的数字图像置乱算法

针对数字图像的特点,基于有限整数域上的二维置乱变换、仿射变换和整数提升变换,提出了适用于任意大小、任意长宽比图像的三维置乱加密算法.考虑了变换矩阵中部分参数取负整数或小数的可行性,明确给出了参数的具体设置方法.该算法引入实数作为参数,扩展了参数选择范围;置乱像素位置的同时改变像素值,改善了置乱效果,加大了置乱周期,提高了数字图像的安全性.     

一种基于双混沌映射的DCT域图像加密算法

结合混沌序列易生成、对初始条件敏感、类似白噪声的统计特性等特点,提出一种基于双混沌的DCT域图像加密算法.算法先利用Arnold变换对图像8×8分块进行置乱,再由logistic映射对DCT分块内系数进行调制,最后对各调制DCT分块进行逆DCT变换即得到加密图像.实验表明该算法是安全、有效的,具有较好的加密效果.     

一种精确篡改定位的数字语音取证算法

提出了一种精确篡改定位的数字语音取证算法.语音信号分帧后,对各帧信号进行置乱.水印由帧号和信号系数自相关生成,并嵌入到置乱后的信号中.实验分析结果表明,本文算法具有较好的不可听性和对恶意攻击进行精确篡改定位的能力,同时,提高了水印系统的安全性.     

基于混沌系统的RGB彩色图像三重置乱算法

针对传统混沌加密系统密钥空间小,序列复杂度不足以及加密系统单一的问题,提出一种新的基于混沌系统的彩色图像三重置乱加密算法。利用Logistic混沌序列对彩色图像各个像素点的三原色(red green blue,RGB)顺序进行置乱,应用Rabinovich超混沌系统产生的四维混沌序列中的一组序列对图像的像素点位置进行分块置乱,使用余下的3组序列分通道对图像离散小波变换后的低频系数进行置乱与扩散。该算法充分利用混沌序列特征,将传统混沌置乱加密方法改进,使彩色图像像素点在RGB 3个通道内进行置乱,并将扩散过程与离散小波变换紧密结合。通过实验仿真,对该算法的密钥空间、敏感度、抗统计攻击能力和抗差分攻击能力进行分析,结果表明,该算法能够安全有效地加密图像,保护图像信息安全。     

流式网络图像的保留格式加密

根据流式网络图像（PNG）图像的压缩过程和格式要求,提出了基于保留格式加密的PNG图像的格式兼容加密方案. 该方案在图像压缩之前,对各种类型的PNG图像采用不同的加密算法,实现对像素矩阵的保留格式加密. 探讨了该方案在PNG图像的退化和保密两个方面的应用,通过实验对加密效率进行了分析. 实验表明,该方案能够有效地实现对PNG图像的退化和保密,并具有较高的效率.      

基于H.264的运动矢量集自适应快速搜索算法

为了减少H.264编码器中运动估计模块的计算复杂度,提出了一种基于H.264的运动矢量集自适应的EPZS改进算法.该算法充分利用运动矢量的时空相关性和中心偏置特性,通过对运动类型判定,自适应选取初始预测矢量集和搜索模式,并根据运动类型和匹配误差的空间方向特性,提出了一种新的自适应阀值和一种新的非对称十字-六边形混合搜索...     

H.264视频编码的三步全搜索运动估计改进算法及性能仿真研究

随着H.264标准的确定,网络传送的阻塞、错码等问题已成为了网络视频传输的研究热点,与此同时FPGA强大的并行能力实现了巨大复杂的运算,使得全搜索运动估计成为了急待解决的问题。为了进一步优化H.264视频编码的实时性及改进视频压缩性能的好坏。设计了一种全搜索运动估计模块的算法,确定了峰值信噪比PSNR值来实现图像质量评定;完成了新的三部全搜索算法设计;通过Modelsim仿真验证完成存储单元功能模块、数据选择功能模块的设计。系统测试表明:波形仿真结构验证了整体结构的正确性;FPGA的结果进一步完成了运动矢量采集成功的验证。对固定块大小范围的运动估计、结构以及数据流的设计研究对于FPGA的进一步大批量应用具有一定的意义。     

基于H.264的时空域联合误码掩盖算法

为了对视频传输中丢失的信息进行恢复,提高重建视频的质量,提出了一种基于H.264的时空域联合误码掩盖方法。该算法将丢失宏块分成16个4×4子块,通过分析子块的空间特性来确定其恢复的优先权,并依次恢复其运动矢量。仿真结果表明,对于不同运动程度序列和不同宏块丢失率,该算法性能均稳定地优于H.264标准的算法。特别是在20%的宏块丢失率下,恢复视频峰值信噪比(PSNR)相对H.264标准算法可提高1~2 dB。     

基于伪3D-DCT域的视频零水印算法

基于零水印对视频信号有其自身优势,本文提出一种基于混沌映射与伪三维离散余弦变换(3D-DCT)的视频零水印算法.首先对构造零水印的视频帧分组,并进行伪3D-DCT变换.然后利用伪3D-DCT系数的符号映射生成具有稳定特性的特征值,并结合混沌映射构造零水印.最后将零水印在第三方数据库进行注册.算法不需要修改任何视频载体信息,有较好的不可见性.实验结果表明,该算法对H.264、MPEG-4压缩,噪声攻击,滤波,帧剪切等处理有很强的鲁棒性.     

实时视频编码中的低复杂度码率控制算法设计

针对H.264原有码率控制提案中的不足,并考虑到H.264实时编码对编码效率的要求,设计了低复杂度的宏块层码率控制方案.对于图像复杂度的预测,充分挖掘图像的时空相关性,结合运动矢量对MAD进行预测,将G012的MAD预测算法中线性回归的算法复杂度降低为加权平均的算法复杂度.对于率失真模型,采用运算复杂度低的线性拟合代替G0l2算法中的二次拟合,并结合SSIM讨论了这种简化的可能性.针对运动量大的图像编码后PsNR的波动问题,对GOP层初始QP确定和P帧比特分配进行了改进,并充分利用已编码单元信息对当前量化参数进行调整,有效的控制码率.实验证明,改进后的算法对平稳输出序列的PSNR波动和降低运算复杂度有比较好的效果.     

基于EWF的H.264视频流UEP传输方案

为提高H.264码流在无线传输中的鲁棒性,提出了一种基于数据分割和扩展窗喷泉（EWF）码的H.264视频的不等差错保护策略.通过H.264数据分割获取重要性不同的信息比特,采用EWF码对其进行分窗,分别采用鲁棒孤波度分布完成LT编码,实现不等差错保护.仿真结果表明,该算法具有较好的抗误码特性,可以提高重建图像的峰值信噪比值,从而保证了视频传输的可靠性.     

基于宏块合并的H.264模式选择算法

H.264新技术的引入提高了压缩效率,但同时编解码器运算复杂度也成倍增加.为了减小H.264的编码算法复杂度,对编码选项和模式选择算法进行了优化.算法以运动矢量合并为基础,采用1/4像素精度的细化运动估计以减低码率,对P帧宏块是否采用帧内编码模式,利用平均比特率和宏块平均边缘差值进行预判断.实验结果表明,算法在不增加峰值信噪比和码率的基础上,平均节省运动估计时间35.19%,节省编码时间48.98%.     

基于最佳谱间预测与SPIHT的高光谱图像混沌压缩加密

针对高光谱图像传输安全性问题,提出一种将最佳谱间预测、SPIHT编码和混沌映射相结合的高光谱图像压缩加密算法.该算法采用最佳谱间预测与SPIHT的编码算法对高光谱图像进行压缩.压缩过程中,首先由Tent映射置乱初始化LIP,然后利用Lorenz三维混沌映射产生混沌值生成比特序列,编码过程中实时加密对图像重构起重要作用的数据,在压缩过程中实现图像加密.仿真结果表明：该算法密钥空间大,对密钥和明文敏感,同时能有效提高图像存储和传输效率.