Arnold反变换的一种新算法

Arnold变换因其具有周期性,在图像加密方面得到了广泛的应用.但在解密过程中,若要利用其周期性,则显得很费时,因此提出了一种新的Arnold反变换算法.该算法通过求解方程组来求得反变换.在此基础上,把二维Arnold变换用在正方形图像的情形推广到一般的矩形图像,即图像矩阵不是方阵的情况,扩大了其在图像加密中的应用.同时,从理论上又把二维Arnold反变换推广到了m维Arnold反变换.     

Arnold变换及其逆变换

Arnold变换由于其周期性,广泛应用于图像置乱。但Arnold反变换,需要计算其周期,对于阶数较大的图像,非常耗时。因此本文采用一种改进的Arnold反变换算法。通过计算Arnold变换矩阵的逆矩阵求解Arnold反变换,不需要计算周期,节省了开销。     

基于Arnold变换的均值量化的音频水印算法

本文讨论了Arnold变换的基础、均值量化的离散小波域变换(DWT),给出了一种基于Arnold变换的均值量化的音频水印算法。水印嵌入音频前,进行Arnold变换预处理,对水印信息置乱。然后对音频进行小波变换,在低频系数中,采用均值量化法将水印嵌入音频中。提取水印时,采用一种新的Arnold反变换进行反置乱,用与Arnold变换相同的迭代次数,无需计算Arnold变换周期。随后利用MATLAB软件设计该系统的实现过程。     

基于新的Arnold反变换的图像信息隐藏方案*

基于新的Arnold反变换提出了对公开图像进行置乱变换的信息隐藏算法。算法一反常规地不是对秘密图像而是对公开图像实施置乱预处理。首先对公开图像进行Arnold变换,然后对变换后的公开图像分块进行DCT,在低频部分嵌入秘密信息,最后运用新的Arnold反变换恢复原图。这样大大减少了运算量,极大增强了信息的安全性,攻击及对比实验充分表明了此算法的鲁棒性和有效性,也证明了新的Arnold反变换的优势和可行性。     

新型Arnold反变换算法研究

Arnold变换因其具有周期性,在图像加密方面得到了广泛的应用。但在解密过程中,若要利用其周期性,则显得很费时,因此提出了一种新的Arnold反变换算法。该算法通过求解方程组来求得反变换。     

基于Arnold逆变换的图像置乱恢复算法

针对Arnold变换图像置乱恢复,目前常用的方法有利用Arnold变换的周期性和利用反变换两种.提出一种新的基于Arnold逆变换的置乱恢复方法,该方法将Arnold变换矩阵的逆矩阵作为置乱恢复过程中的变换矩阵,同时,把二维逆变换推广到了m维的情形,并在此基础上,统一了Arnold变换和Arnold逆变换的形式.实验对三种方法的性能进行了比较,结果表明,对于已应用Arnold变换进行预处理的置乱图像,算法无须计算变换周期,无须讨论方程式即可快速实现图像的置乱恢复.     

三维不等长Arnold变换及其在图像置乱中的应用

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.     

计算Arnold变换周期的新算法

Arnold变换的周期在图像置乱、图像水印和信息隐藏中具有重要的应用.为了更有效地进行图像置乱等操作,同时,为了进行Arnold变换在图像置乱等安全性的研究,需要更深入和全面地研究Arnold变换的周期及其规律性.为寻找更快地计算Arnold变换周期的新算法,应用迭代Arnold变换矩阵与Fibonacci序列之间的关系,建立了通过Fibonacci数特征计算Arnold周期的定理.根据该定理,提出了快速计算Arnold变换周期的新算法.实验结果表明,新算法与原算法相比在计算Arnold变换周期方面,速度有了很大提高.因此,新算法适用于快速计算Arnold变换的周期和用于图像置乱等操作.另一方面,所建立的定理在理论上也是有价值的.     

数字图像水印嵌入和提取的平稳小波变换方法

提出一种基于离散平稳小波变换的变换域的数字图像水印嵌入和提取算法。本算法先将数字水印图像进行置乱变换(Arnold变换),然后将置乱后的水印图像嵌入到平稳小波变换后的图像中,最后将提取出的水印图像进行Arnold反置乱变换得到原始水印图像。由于本算法选择了合适的水印嵌入位置,实验结果表明,该算法不但使水印具有很好的不可见性,而且所嵌入的水印对一般的图像处理如噪声、滤波、旋转、压缩等有很强的鲁棒性。     

基于新型Arnold反变换的彩色数字图像水印

数字图像置乱及数字图像水印技术中广泛应用了Arnold变换，传统的Arnold反变换迭代周期性长，运算耗费大量的时间和内存，限制了它的发展。该文针对一种改进的新型Arnold反变换给出了它在不同环境下的不同实现算法，新算法减少了迭代计算的运算量。提出了一种新颖的数字水印嵌入和提取技术，把新算法应用于彩色数字图像水印，对水印进行各种攻击性实验以测试其鲁棒性，实验结果达到了预期的目标。     

数字图像的两类非线性变换及其周期性

研究了Fibonacci-Q变换及其逆变换的周期性,并证明了Fibonacci变换周期与Arnold变换周期的关系式,利用Fibonacci-Q变换Arnold变换之间的内在关系,定义了一种新的非线性变换－A－F变换,同时对其变换周期及其逆变换周期进行了研究,也给出了这两类变换周期的简洁算法。由于A－F变换和Fibonacci-Q变换与Arnold变换的周期性大相径庭,在实际应用中可达到更加安全保密的效果。     

基于仿射变换的数字图象置乱技术

以图象信息安全问题为背景,分析了Arnold变换、排列变换、Fibonacci变换存在的不足,提出了一种新的仿射变换,新变换避免了取模运算且其逆变换有简洁的解析表达式,分析及实验表明新变换在进行图象置乱时效果很好,且计算时间复杂度低。     

计算Arnold变换周期的新算法

Arnold变换的周期在图像置乱、图像水印和信息隐藏中具有重要的应用。为了更有效地进行图像置乱等操作,同时,为了进行Arnold变换在图像置乱等安全性的研究,需要更深入和全面地研究Arnold变换的周期及其规律性。为寻找更快地计算Arnold变换周期的新算法,应用迭代Arnold变换矩阵与Fibonaeei序列之间的关系,建立了通过Fihonaeci数特征计算Amdd周期的定理。根据该定理,提出了快速计算Arnold变换周期的新算法。实验结果表明,新算法与原算法相比在计算Arnold变换周期方面,速度有了很大提高。因此,新算法适用于快速计算Arnold变换的周期和用于图像置乱等操作。另一方面,所建立的定理在理论上也是有价值的。     

基于Arnold置乱的小波变换数字视频水印

提出了一种结合小波变换和Arnold变换的数字水印算法。首先用Arnold变换将水印图像置乱,然后将置乱后的水印图像,通过对视频关键帧图像的小波变换将其嵌入到视频的关键帧图像中,以完成水印的嵌入。Arnold变换是图像置乱常用的一种方法,对水印图像进行置乱处理能够提高其信息安全性,而且对于嵌入水印之后的视频帧来说,其抗剪切攻击等能力也会得到提高。将Arnold变换应用到视频水印中,可以使视频水印的安全性、可靠性以及水印嵌入的鲁棒性都得到有效提高。     

基于二维Arnold变换的图像双置乱算法

Arnold变换在图像置乱中具有较为广泛的应用。对Arnold变换矩阵在图像置乱中的应用进行了分析,并在此基础上提出了基于二维Arnold变换的双置乱算法,其中将二维Arnold变换同时用于位置置乱和灰度置乱,既改变了图像的纹理信息又改变了图像的统计信息。实验结果表明,该算法简单、安全,在少量的置乱迭代次数下即可达到较好的置乱效果。     

基于伪随机序列的Arnold加密算法

Arnold变换是一种经典的图像置乱算法。由于其具有周期性,导致密钥量不够。提出了一种改进的Arnold变换方法,即引入伪随机序列并利用安全哈希算法产生随机参数序列,将数字图像分块,并对每个块图像分别进行Arnold变换,最终得到一幅置乱图像。该算法有效地增加了密钥量,可以克服通过穷举分析等手段进行的攻击,增加了图像的安全性。     

Arnold变换的周期性与安全性分析

Arnold变换是通信安全中数字图像置乱技术之一。该文分析了Arnold变换的周期性,探讨了其周期性与安全性之间的关系,提出了一种有效克服其周期性的实现方法,其基本思想是将图像的所有像素分成多组,每组采用不同的参数进行置乱,实验表明用该置乱后的图像不再出现周期性现象,可有效提高Arnold变换及其推广的安全性。     

On the orders of transformation matrices (mod n) and two types of generalized Arnold transformation matrices

With the rapid development of information technology, more and more private and public information is distributed through the Internet. The problem of how to distribute information securely through the Internet has arisen. Recently, a lot of technologies have been developed to ensure the security of information. Information hiding[1] is one of these, ranging from digital watermarking, digital fingerprint to steganography. The scrambling transformation is one of the technologies of image infor…