基于混沌序列的水印置乱方法研究

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1、基于混沌序列的水印置乱方法研究基于混沌序列的水印置乱方法研究摘耍：数字水印技术是新兴信息隐藏技术。它广泛的用在版权跟踪及版权保护，除此之外还在真伪鉴别、电子身份证等方而具有重要作用和价值。主耍涉及信息学、密码学、模式识別等多种学科领域，数字水印具有巨大广阔的应用前景并引起学术界、工业界和军事方面的广泛关注和深入的研究。关键词：水印混沌系统置乱恢复C语言一、水印的基本概念数字水印技术即将一些将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体当中（包括多媒体、文档、软件等）或是间接表示（修改特定区域的结构），且不影响原载体的使用价值，也不容易被探知和再次修

2、改。二、水印的应用和发展水印鲜活而真实的存在于我们的生活中，比如我们熟知的人民币中，就有防伪的模拟水印。这种水印的意义和目的是明确的，那就是防止盗版。但是最早水印的作用并不在于此。水印也可能只限于服务某些实际功能，例如识别某些纸是由那些铸模制造的，或着作为识别造纸者的商标。更有可能只是一种为了美观而做的一种装饰而已。而到了18世纪水印的目的才开始发生重大的变化一一钱币和文件的防伪。而水印的这种作用最早也是在欧洲发达国家和美国出现的,并且随之席卷了全球。进入21世纪，数字水印的应用更加广泛。随着现代社会计算机技术的发展，水印更加广泛的被用在各种行业

3、当中。随着数字水印的不断发展，它的应用领域也得到了扩展，数字水印的基本应用领域是版权保护、隐藏标识、认证和安全不可见通信。三、混沌动力系统与logistic映射混沌序列既然混沌现象具有随机性、分形的性质、标度不变形的性质以及具有对初始条件的敏感依赖性的特征，那么我们要是想判断一个映射是否是混沌的，就可以依据这个映射是否满足混沌的特性来判断。如果一个映射满足以下三个条件：(1)对初始值敏感依赖；(2)拓扑传递；(3)周期点集Per()在V上稠密，则称对应的动力系统在V上是混沌的。我们假定时的Logistic映射來产生混沌序列，即：(1)由混沌动力系

4、统迭代生成的序列称为混沌序列。Logistic映射处于混沌状态吋，其输入和输出均分布在(0,1)上，由于混沌具有伪随机性，可以利用概率统计的方法定量的分析混沌序列的特性，SchusterH.T证明了由公式1产生的混沌序列｛xn：n二0,1,2,・•・・.｝的概率分布密度函数为：(2)四、混沌置乱算了图像置乱等价于构造一个集合的置换。令集合X二｛1,2,・・・，N｝，则X的一个置换是指X到其自身的一个双射p：x-x,所以求混沌置乱算子的关键就在于如何通过混沌现象来构造X二｛1,2,、、、，N｝的一个置换。对数字水印置乱的思想：%1设定初始状态和，令

5、Y(i)=i其中，i二1,…，N,k=lo%1m二floor((N-k+1))+1,交换Y(N-k+1)和Y(m),并得到下一个状态信息：:二(1-),k二k+1。其中，floor为最小(向下)取整数函数。%1如果k〉N,则结果;否则，重复执行(2),直到k>N。经过此算法，就可以得到X二｛1,2,、、、，N｝是一个置换｛Y(1),(2),、Y(N)｝将置乱图像I(i,j),i二1,、、、，M,j二1,、、、，N,转化为置乱图像的每一行和每一列。五、置乱和恢复算法设计(1)置乱算法设计制作20X20的像素灰度raw文件的图片一一用Vc++将文件打

6、开一一利用混沌公式生成置乱序列一一进行排序输出置乱图像并保存。（2）恢复算法设计利用混沌公式生成置乱序列一一进行数组比较生成恢复序列输出恢复图像，并进行保存。六、置乱算法规则和部分程序本次设计是基于混沌序列置乱的研究，其中置乱算法的规则是:（1）生成置乱序列，（2）进行排序，（3）输出置乱图象。1）给出密钥k{a,x[0]}2）用混沌公式x[i]二l-a*[iT]*[iT]给x[i]数组赋值3）放大和取整部分程序Floatx[400]x[0>-0.357f；Inty[400],h[400],a二2,I,k；for（i二1；i<400；i++）{x

7、[i]二l-a*x[i-l]*x[iT]；}for（i=0；i<400；i++）{x[i]二1000000*x[i]；y[i]二abs（x[i]）；}printf（〃〃）；七、恢复算法规则和部分程序1）恢复算法的规则是将置乱的数组h[k]和数组y[i]进行比较,让h[k]二y[j]o2）输出恢复图象以下是部分相关的程序：for（k二0；k〈400；k++）for（j二0；j<400；j++）if（h[k]二二y[j]）h[k]二j；break；for（u二0,b二0；b<400；b++,u++）{while（h[k]!二b）k++；n二k；x

8、outimage[u]=outimage[n]；printf（〃％3d,“，xoutimage[u]）；fputc（xoutimage[