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外文文献翻译--一类新的置乱变换及其在图像信息隐蔽中的应用-学位论文.doc
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1、哈尔滨工业大学本科毕业设计(论文)(外文文献)毕业设计(论文)外文文献原文及译文毕业论文题目:基于DXF格式CAD文档保护系统置乱模块设计与实现文献中文题目: 一类新的置乱变换及其在图像信息隐蔽中的应用 文献英文题目: A new class of scrambling transformation and its application in the image information covering 专 业 软件工程 学 号 1043710122 学 生 姓 名 陈愈坚 指 导 教 师 王 玲 答 辩 日 期 2008-07-04 哈尔滨工业大学外文文献译文一类新的置乱变换及其在图像信息
2、隐蔽中的应用本文研究了两种非线性变换,即高维Arnold变换和高维Fibonacci_Q变换;分析了变换的周期性,给出了高维变换具有周期性的充分必要条件;针对数字图像的灰度空间,讨论了两种变换的置乱作用。结果表明:在图像信息隐蔽存储与传输中,这类图像变换是有应用价值的。随着网络技术的发展,大量个人和公众信息在网络上传播.信息的安全问题成为人们关注的热点,而信息安全中图像安全是众所关心的。对于图像信息。传统的保密学尚缺少足够的研究。随着计算机技术与数字图像处理技术的发展,对此已有一些成果。近年来,相继召开了关于数据加密的国际学术会议,图像信息隐蔽问题为其重要议题之一,且有关的论文以数字水印技术为
3、主。针对大幅图像的信息隐蔽问题,置乱技术是基础性的工作。值得强调指出的是Samile给出的方法,它是基于填满空间的所谓FASS曲线,这种方法的应用见文献5。我们注意到Arnold变换的特性,将它引入图像的置乱处理有良好的效果。由于Arnold变换有周期性,这在编码与解码中是有方便之处的。在文献5-8中,讨论了Arnold变换在图像信息隐蔽中的应用,但经典的Arnold变换中的参数仅有4个,用于数据加密尚嫌太少。文献9把平面Arnold变换推广到空间,从数学上推广Arnold变换是有意义的。受Arnold变换思想的启发,我们一般地研究了什么样的矩阵变换(模运算)具有周期性的问题,发现很广的一类变
4、换都可用于图像信息置乱处理,本文的目的是建立任意n阶的矩阵模变换,并且作为本文的主要理论结果,给出了该新型变换具有周期性的充分必要条件,为其在图像置乱编码的应用打下必要的理论基础。1 矩阵变换有周期性的条件 数字图像可以看作是一个矩阵,矩阵的元素所在的行与列,就是图像显示在计算机屏幕上诸像素点的坐标。元素的数值就是像素的灰度。对于一幅图像,如果把它数字化就得到一个矩阵,改变矩阵元素的位置或RGB数值,图像就会变成另外一幅图像。本节讨论的是什么样的矩阵变换可以把图像复原,即周期性的问题。定义1对给定的N阶数字图像P,我们说变换(为整数, ,0,1,N-1)关于P的周期为,指是使得图像P经一系列变
5、换后回复到P的最少次数。定理1以上变换有周期性的充分必要条件是|A|与N互素。此处A是变换的矩阵,|A|是矩阵A的行列式。2 n维Arnold变换Arnold变换是Arnold在研究环面上的自同态时所提出的。设M是光滑流形环面,M上的一个自同态定义如下:显然映射导出覆盖平面上的一个线性映射。定义2设有单位正方形上的点,将点变到另一点的变换为=,其中,(mod 1)表示模1运算。此变换称作二维Arnold变换,简称Arnold变换。将Arnold变换应用在数字图像上,可以通过像素坐标的改变而改变图像灰度值的布局,把数字图像看做一个矩阵,则经Arnold变换后的图像会变得“混乱不堪”,但继续使用A
6、rnold变换,一定会出现一幅与原图相同的图像。如果把这类变换应用到数字图像的存储与传输,特别是用到图像信息交换方面,则可以取得图像隐蔽的效果。考虑到数字图像的需要,我们把以上的Arnold变换改写为 = (4)其中0,1,2, N-1,而N是数字图像矩阵的阶数.令A=,以后我们说Arnold变换即指(4)式。例1 设N=2,数字图像矩阵为则经过3次Arnold变换后,P恢复了原图。见下所示表1不同阶数N下平面上Arnold变换周期N 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 25 50 60 100 120 125 128 256 3 4 3 10 12 8 6 12 30 5 12
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