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基于点阵行列变换的图像置乱算法

南昌大学学报（理科版） 2022年第6期46卷 674-681页

作者：石玲玉吴雁南周铭邹艳妮浙江广厦建设职业技术大学信息学院浙江金华322100 南昌医学院江西南昌330004 南昌大学数学与计算机学院江西南昌330031

基于空间域的图像置乱变换,一般需要若干次迭代且有周期性,安全性不高;基于混沌的图像置乱的安全性比基于空间域的图像置乱变换高,但算法比较复杂;基于素数映射的图像置乱,其置乱效果依赖于密钥的选取。针对这些不足,设计了一种基于点... 详细信息

基于空间域的图像置乱变换,一般需要若干次迭代且有周期性,安全性不高;基于混沌的图像置乱的安全性比基于空间域的图像置乱变换高,但算法比较复杂;基于素数映射的图像置乱,其置乱效果依赖于密钥的选取。针对这些不足,设计了一种基于点阵行列变换的图像置乱算法,该算法利用素数的取模变换,采取逐行逐列的置乱方式,彻底打乱了像素点的空间位置,使得原图像的像素点在置乱图像中的排列杂乱无章。置乱图像的还原是置乱的逆过程,需要置乱时选取的密钥,若用错误的密钥还原就相当于对置乱图像的再次置乱,密钥的敏感性高。实验结果表明,该算法进行图像置乱无需迭代,置乱图像灰度分布均匀,置乱效果与密钥的选取无关,置乱图像抗干扰强,显示该算法的稳定性和鲁棒性。

关键词：行列变换图像置乱密钥素数灰度均方差

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图像置乱程度的研究

武汉大学学报（信息科学版） 2008年第5期33卷 465-468页

作者：黄兴张敏瑞华为技术有限公司西安市710075 西安科技大学通信与信息工程学院西安市710054

对如何客观评价静止灰度图像的置乱度问题,提出了置乱度Ds可用距离置乱因子和灰度置乱因子表示,给出了置乱度的具体计算公式,并计算了几种常用置乱方法的置乱度值。实验表明,所提置乱度参数能较好地描述图像的置乱程度。

关键词：图像置乱图像距离置乱因子灰度置乱因子

离散Arnold变换改进及其在图像置乱加密中的应用

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物理学报 2014年第9期63卷 83-102页

作者：吴成茂西安邮电大学电子工程学院西安710121

为了改善传统二维Arnold变换用于图像置乱加密的效果,提出了离散Arnold变换的改进方法,并将其用于图像置乱加密测试研究.该方法利用现有离散标准映射的构造思想,将传统离散二维Arnold变换表达式中第一个变换表达式所对应变换结果非线性... 详细信息

为了改善传统二维Arnold变换用于图像置乱加密的效果,提出了离散Arnold变换的改进方法,并将其用于图像置乱加密测试研究.该方法利用现有离散标准映射的构造思想,将传统离散二维Arnold变换表达式中第一个变换表达式所对应变换结果非线性融入第二个变换表达式,实现经典离散二维Arnold变换的非线性去拟仿射化修改,以便快速改善图像置乱加密效果.数学证明改进方法不再保持现有离散二维Arnold变换所具有的拟仿射不变性,但是改进变换仍是一种具有周期性的可逆映射,将其用于图像置乱加密时,利用其周期性或逆变换能恢复置乱前原图像.大量实验结果表明,本文所建议的改进方法是有效的,相比现有的离散Arnold变换更具有实用价值意义.

关键词：图像置乱 Arnold变换可逆映射置乱效果

三维不等长Arnold变换及其在图像置乱中的应用

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计算机辅助设计与图形学学报 2010年第10期22卷 1831-1840页

作者：吴成茂田小平西安邮电学院电子工程学院西安710121

传统的二维Arnold变换和三维Arnold变换在图像置乱过程中仅能改变图像的像素位置,导致图像置乱效果不理想.为此,利用二维等长Arnold变换构造三维等长Arnold变换的原理,将二维不等长Arnold变换及其反变换进行推广,得到了一种三维不等长Ar... 详细信息

传统的二维Arnold变换和三维Arnold变换在图像置乱过程中仅能改变图像的像素位置,导致图像置乱效果不理想.为此,利用二维等长Arnold变换构造三维等长Arnold变换的原理,将二维不等长Arnold变换及其反变换进行推广,得到了一种三维不等长Arnold变换及其反变换的算法.该算法将平面图像一一映射为立体空间二值图像,对其像素位置的置乱和恢复间接地改变了平面图像的像素位置和像素值大小;并采用小波多级分解和信息论相结合的方法实现了图像置乱效果的评价.实验结果表明,采用文中算法是可行的,对于图像置乱结果的评价与人的视觉感知基本相符.

关键词：图像置乱 Arnold变换 Arnold反变换不等长变换置乱度

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二维双尺度矩形映射及其在图像置乱上的应用

计算机辅助设计与图形学学报 2009年第7期21卷 1025-1034页

作者：邵利平覃征刘波高洪江覃珺西安交通大学电子与信息工程学院电子商务研究所西安710049 清华大学软件学院教育部信息安全系统重点实验室北京100084 上海财经大学信息管理与工程学院上海200433

传统的二维等尺度矩阵变换不能直接对矩形图像进行置乱,对于任意矩形图像需通过正方形扩展或分块处理,由此带来了一次迭代过程中额外的运算代价.为此,提出一种用于任意矩形图像置乱的二维双尺度矩形映射,并证明了双尺度矩形映射是任意... 详细信息

传统的二维等尺度矩阵变换不能直接对矩形图像进行置乱,对于任意矩形图像需通过正方形扩展或分块处理,由此带来了一次迭代过程中额外的运算代价.为此,提出一种用于任意矩形图像置乱的二维双尺度矩形映射,并证明了双尺度矩形映射是任意二维双模线性映射满足一一映射的充分必要条件;然后结合二维等尺度矩阵变换和二维双尺度三角映射2类特殊映射的逆映射,给出了双尺度矩形映射的逆映射.实验结果表明了文中映射对任意矩形图像置乱的有效性,对矩形图像置乱和恢复的低代价性,以及对剪切、擦除和JPEG有损压缩攻击的鲁棒性.与已有方法相比,文中映射具有最小的一次置乱和恢复的代价、更大的变换阵生成空间,且无需计算最小可恢复周期.

关键词：矩形映射逆映射长方形图像图像置乱变换阵 Arnold变换 Fibonacci-Q变换

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基于图像置乱技术的数字半调

华中科技大学学报（自然科学版） 2005年第Z1期33卷 339-341页

作者：万波王泉西安电子科技大学计算机科学与技术学院陕西西安710071

介绍了数字半调的两种方法———模板矩阵法和误差分散法,在对比两种方法的基础上,针对误差分散法的特点以及大幅面喷墨打印机对RIP软件的要求,阐述了用模板矩阵进行数字半调的方法.该方法以Bay-er有序抖动矩阵为基础生成基本模板矩阵序... 详细信息

介绍了数字半调的两种方法———模板矩阵法和误差分散法,在对比两种方法的基础上,针对误差分散法的特点以及大幅面喷墨打印机对RIP软件的要求,阐述了用模板矩阵进行数字半调的方法.该方法以Bay-er有序抖动矩阵为基础生成基本模板矩阵序列,并在此基础上使用基于Arnold变换的图像置乱技术,得到改进模板矩阵序列,以消除由该方法产生的规则图案纹理现象和渐变轮廓现象.经测试证明,这种数字半调方法具有半调速度快和半调图像失真较小的特点.

关键词：大幅面喷墨打印机数字半调模板矩阵图像置乱 Arnold变换光栅图像处理

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图像置乱效果盲评价的灰色块分析方法

计算机工程与应用 2009年第34期45卷 171-173页

作者：田红鹏西安科技大学计算机学院西安710054

为有效评价图像的置乱程度,设计了一种基于灰色块分析的图像置乱效果评价方法。该方法首先分析置乱图像的特点,归纳理想状态下置乱图像的特征,并构造其特征序列作为参考序列;然后将置乱图像分块,并计算各子块图像的方差,形成小样本方差... 详细信息

为有效评价图像的置乱程度,设计了一种基于灰色块分析的图像置乱效果评价方法。该方法首先分析置乱图像的特点,归纳理想状态下置乱图像的特征,并构造其特征序列作为参考序列;然后将置乱图像分块,并计算各子块图像的方差,形成小样本方差序列,对该序列进行预处理后作为比较序列。最后,利用灰色关联分析理论计算两类序列之间的关联程度,得到图像置乱效果的性能指标。实验显示,用该方法评判图像置乱度不仅计算简单、运行速度快,而且不需要原图像的参与,就能得到更加客观、正确的评价结果。

关键词：图像置乱效果评价灰色关联分析方差

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基于AES的S盒图像置乱算法研究

西北工业大学学报 2008年第1期26卷 74-78页

作者：肖华勇李建辉边笛西北工业大学理学院数学系陕西西安710072

提出了一种基于密码学最新加密算法AES中的S盒对图像进行置乱的技术。该技术包括灰度置乱、行列置乱、块置乱及3种置乱技术的综合运用。文中对置乱的效果提出了灰度直方图、平均差异度、置乱图与原图的相关系数评价方法,并采用该方法对... 详细信息

提出了一种基于密码学最新加密算法AES中的S盒对图像进行置乱的技术。该技术包括灰度置乱、行列置乱、块置乱及3种置乱技术的综合运用。文中对置乱的效果提出了灰度直方图、平均差异度、置乱图与原图的相关系数评价方法,并采用该方法对各种置乱技术进行了实验分析。从实验结果来看,达到了很好的效果。文中还对该置乱算法复杂性、置乱的安全性、周期性等进行了分析。结果表明该技术对图像置乱简单高效,安全性高。

关键词： AES(Advanced Encryption Standard)的S盒相关系数图像置乱周期性安全性

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基于位交换的图像置乱

光电子．激光 2007年第12期18卷 1486-1488,1495页

作者：唐振军路兴魏为民王朔中上海大学通信与信息工程学院上海200072

研究了基于位交换的图像置乱,提出一种无需迭代计算的置乱方法。将各像素的位分为奇偶2组,在2个位组内分别实行高低位交换;为了降低交换后像素值不变的概率,取另一不相关像素的奇数位组替换当前像素的奇数位组。实验结果表明,该方法可... 详细信息

研究了基于位交换的图像置乱,提出一种无需迭代计算的置乱方法。将各像素的位分为奇偶2组,在2个位组内分别实行高低位交换;为了降低交换后像素值不变的概率,取另一不相关像素的奇数位组替换当前像素的奇数位组。实验结果表明,该方法可有效实现图像置乱,速度优于arnold变换法,具有较好的鲁棒性。

关键词：图像置乱图像加密位平面位交换