本书主要介绍作者在数字图像置乱领域所取得的独创性研究成果，包括雪崩图像置乱变换、基于矩阵变换的置乱逆问题求解、2维双尺度矩形映射、基于多尺度三角映射的变尺度置乱、迷宫置乱以及改进Tangram方法的图像置乱方法。
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《信息科学技术学术著作丛书》序
序
前言
主要符号表
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
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