1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 7
1.3 研究内容 20
1.4 本书的组织结构 23
2 基于高维矩阵变换的雪崩图像置乱变换 24
2.1 引言 24
2.2 基于高维矩阵变换的置乱方法简介 25
2.3 改进的高维雪崩图像置乱变换 28
2.3.1 雪崩图像置乱变换的正变换和逆变换 28
2.3.2 变换阵和逆变换阵生成算法 30
2.3.3 雪崩图像置乱变换的雪崩效应分析 33
2.4 雪崩图像置乱变换实验验证 35
2.4.1 实验评测标准 35
2.4.2 雪崩效应测试 36
2.4.3 扩散性能测试 37
2.5 基于雪崩置乱变换的细粒度分块重构的多信道图像信息分存算法 41
2.5.1 细粒度分块重构的多信道图像信息分存方案总体结构图 42
2.5.2 秘密图像的分发阶段 42
2.5.3 秘密图像的重构阶段 49
2.5.4 细粒度分块重构的多信道图像信息分存方案实验效果 50
2.6 小结 54
3 基于矩阵变换的图像置乱逆问题 56
3.1 引言 56
3.2 基本概念和映射规则 58
3.3 矩阵变换的逆问题求解 58
3.3.1 用伴随矩阵解决矩阵变换的逆问题 58
3.3.2 用矩阵分解解决矩阵变换的逆问题 60
3.3.3 用扩展高斯－约当消去法解决矩阵变换的逆问题 68
3.4 随机n维变换阵生成策略 73
3.5 矩阵变换的逆问题验证实验 76
3.5.1 变换阵生成策略实验 76
3.5.2 大规模矩阵求逆的CPU耗时实验 87
3.5.3 2维、3维和n维矩阵变换图像恢复实验 88
3.5.4 特殊变换阵求逆实验 93
3.6 小结 94
4 2维双尺度矩形映射及其在任意矩形图像置乱上的应用 96
4.1 引言 96
4.2 2维双模线性映射及其周期性存在判据 99
4.2.1 2维双模线性映射 99
4.2.2 2维双模线性映射周期性存在判据 100
4.3 2维双尺度三角映射及其逆映射 103
4.3.1 2维双尺度三角映射 104
4.3.2 2维双尺度三角映射的逆映射 104
4.4 2维双尺度矩形映射及其逆映射 106
4.4.1 2维双尺度矩形映射 106
4.4.2 2维双尺度矩形映射的逆映射 111
4.5 2维双模线性映射、双尺度三角映射和双尺度矩形映射验证实验 113
4.5.1 2维双模线性映射及其周期性存在判据验证实验 113
4.5.2 2维双尺度三角映射验证实验 116
4.5.3 2维双尺度矩形映射验证实验 118
4.5.4 2维双尺度三角映射和2维双尺度矩形映射抗攻击实验 122
4.6 小结 125
5 多尺度三角映射及其在变尺度图像置乱上的应用 126
5.1 变尺度置乱问题的引入 126
5.2 多尺度三角映射及其逆映射 133
5.2.1 多尺度三角映射 133
5.2.2 多尺度三角映射的逆映射 137
5.3 基于多尺度三角映射的图像置乱方法 139
5.3.1 mton映射 140
5.3.2 基于多尺度三角映射的图像置乱算法 143
5.4 基于多尺度三角映射的图像置乱算法验证实验 146
5.4.1 验证多尺度三角映射对图像置乱和恢复的有效性实验 147
5.4.2 验证多尺度三角映射抗攻击能力实验 149
5.4.3 测试多尺度三角映射的置乱性能实验 152
5.4.4 同传统置乱算法的1次置乱性能比较实验 161
5.4.5 实验结论 166
5.5 小结 167
6 基于迷宫的2维、3维封闭连通区域图像置乱算法 168
6.1 引言 168
6.2 经典迷宫生成策略和用于矩形区域置乱的迷宫置乱算法 169
6.2.1 经典完美迷宫生成策略 169
6.2.2 基于DFS迷宫节点出栈顺序和行优先扫描顺序的矩阵元素置乱方法 170
6.3 用于2维、3维封闭连通区域的迷宫排列生成方法 172
6.3.1 2维封闭连通区域迷宫排列生成方法 172
6.3.2 3维封闭连通区域迷宫排列生成方法 176
6.4 基于迷宫的2维、3维封闭连通区域图像置乱算法 179
6.5 基于迷宫的2维、3维封闭连通区域图像置乱算法验证实验 188
6.5.1 迷宫生成策略以及对应的排列验证实验 188
6.5.2 基于节点更新序列和节点更新序列复合的置乱方法验证实验 193
6.5.3 基于节点更新序列和节点更新序列复合的图像置乱方法验证实验 196
6.6 小结 198
7 基于改进Tangram方法的数字图像置乱方法 200
7.1 引言 200
7.2 经典的Tangram方法 201
7.3 所提的基于改进Tangram方法的数字图像置乱方法 203
7.4 实验 205
7.4.1 对基于改进Tangram方法的数字置乱方法验证实验 206
7.4.2 与经典Tangram方法的对比实验 208
7.5 小结 209
8 结语 211
参考文献 212