基于混沌映射與FrFT的單通道彩色圖像加密算法.pdf

1、隨著生活水平的提高和技術(shù)手段的完善，簡(jiǎn)單的文本信息往往不能滿足人們對(duì)外部世界感知和信息通信的要求。圖像作為一種有效的信息載體，在日常生活和工作中普遍使用。在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，重要圖像信息必須借助加密等手段來(lái)防御敵手的攻擊。圖像加密作為信息安全領(lǐng)域活躍的研究方向，近年來(lái)發(fā)展非常迅速，倍受關(guān)注。基于變換域的加密和混沌加密是兩種重要而有效的圖像加密手段。 本文結(jié)合混沌映射與分?jǐn)?shù)傅里葉變換，設(shè)計(jì)了兩個(gè)單通道彩色圖像加密算法，具體如下：
　

2、　 (1)提出了一種基于分?jǐn)?shù)傅里葉變換和混沌置亂的單通道彩色圖像加密方法。該算法把原始彩色圖像轉(zhuǎn)換到HSI空間，對(duì)S分量進(jìn)行基于分?jǐn)?shù)傅里葉變換的隨機(jī)相位編碼，提取其相位信息作為新的隨機(jī)相位；將H分量作為第一個(gè)相位模板的相位，結(jié)合由S分量得到的隨機(jī)相位對(duì)Ⅰ分量進(jìn)行基于分?jǐn)?shù)傅里葉變換的雙隨機(jī)相位編碼和調(diào)制；并對(duì)所得圖像進(jìn)行混沌置亂，實(shí)現(xiàn)對(duì)彩色圖像的雙重加密。
　　 (2)提出了一種基于頻譜切割和二維Arnold變換的單通道彩色圖像

3、加密算法。該算法對(duì)原始彩色圖像的RGB三個(gè)彩色通道分別進(jìn)行分?jǐn)?shù)傅里葉變換，并對(duì)它們的頻譜進(jìn)行切割，組合成新的頻譜，再利用二維Arnold變換對(duì)組合頻譜進(jìn)行置亂以提高加密圖像的安全性。為了增強(qiáng)該加密算法對(duì)分?jǐn)?shù)階的敏感性，本文還對(duì)置亂后的圖像進(jìn)行了隨機(jī)相位編碼，生成密文圖像。
　　 文中單通道彩色圖像加密一個(gè)是通過(guò)在HSI空間巧妙編碼實(shí)現(xiàn)，另一個(gè)是利用頻譜切割技術(shù)實(shí)現(xiàn)。單通道彩色圖像加密克服了將彩色圖像分為3個(gè)通道單獨(dú)加密的缺陷，具