一种图像置乱算法及其在数字电视中的应用研究
通讯作者：JongWeon KIM ，jwkim@smu.ac.kr基金项目：2009年度MCST&韩国著作权委员会技术开发项目结果一种图像置乱算法及其在数字电视中的应用研究崔基哲1张波1JongWeon KIM 21 (延边大学经济管理学院 信息管理与信息系统 延吉 133002) 2(韩国祥明大学 著作权保护专业 教授 Seoul, KOREA 100080)(cuijizhe@ ；zhangbo0037@; jwkim@smu.ac.kr )【摘要】 本文阐述了数字电视加解密原理，并介绍了图像置乱算法及其它在数字电视行业中的应用。
我国的数字电视行业已经迈入高清时代，但收费节目的管理、卫星传播与有线传播的协调等问题上，还需要成熟的解决方案。
本文提出了基于离散余弦变换的图像置乱算法，可适用于收费电视节目的安全管理。
通过本算法可以简化原数字电视加解密系统的两端间的交互流程，增加CA 共享所带来的安全性。
经测试发现，提出的图像置乱算法抑制了其他置乱算法中存在的块效应，算法基本满足数字电视的管理及播放要求，无需增加硬件费用。
【关键词】 图像加密；置乱算法；数字电视；条件接收系统；离散余弦变换【中图分类号】TN05 【文献标识码】A 【文章登记号】7-16An Image Scrambling Algorithm and The Application in Digital TVCui Jizhe 1, JongWeon KIM 2, Zhang Bo 1 1(College of Economic and Management, Yanbian University , Yanji 133002) 2(Dept. of Copyright Protection Sangmyung University, Seoul, 110743)Abstract This paper elaborates the theory of encryption and decryption about digital television, then gives an introduction of the image scrambling algorithm and the application in digital television industry. In china, the digital TV has stepped into the high definition age, while there also need the mature solution in the management of fee programmers, as well as the balance of satellite transmission and cable transmission. This paper puts forward to the image scrambling based on the Discrete Cosine Transform (DCT), it can be used in managing the security of fee-TV programmers. By means of this algorithm, it can simplify the Interactive process between original digital TV encryption and decryption, and increase the security bringing by CA share. By test, it is founded that the image scrambling algorithm promoted by this paper restrain blocking effects existing in other scrambling algorithm. The algorithm can content the demand of managing and playing of digital TV , dispense with increasing the hardware costs.Keywords Image encryption; Image Scrambling; Digital TV; CAS ；Discrete Cosine Transform1 引言2009年8月，广电总局发布促进高清电视发展的《通知》，要求现阶段要采取高清、标清同播过度发射，并要求卫星传输的高清节目必须进行加密[1]。
相继CCTV1等九套高清同播节目上星播出，标志着我国电视播出进入高清时代[2]。
数字电视是将传统的模拟信号经过采样、量化和编码等过程转化为数字信号，然后进行各种功能的端到端的系统。
数字电视不仅包括数字电视接收机、电视台，还包括信号的产生、处理、传输、接收和重现的全过程。
在数字电视网上还可以接入电视会议、可视电话、视频点播、按次付费、网络游戏等传统业务外的增值业务。
为了确保增值业务的实现，除安全可控的综合管理业务平台之外还需要条件接收系统，简称为CAS(Conditional Access System)。
为防止未授权的用户违法窃取业务，在数字电视传播过程中需要对数据进行加密。
图像或视频信息的加密方法是传统研究中遇到的新问题。
图像置乱是近年来提出的有效解决手段，它采用密码学的基本思想和一些新的手段，将需要保护的图像直接进行置乱或分存等处理，使其在视觉效果上不包含任何有意义的内容来达到加密目的。
目前常见置乱方法主要有Arnold变换、幻方变换、IFS模型、Conway游戏和Gray码等，都有各自的优缺点[3-6]。
本文运用DCT变换来实现图像置乱。
为了让算法满足付费用户的安全管理要求，本算法增加了原图分解成两种图的过程。
论文的第一部分是引言，第二部分重点介绍数字电视中的条件接收系统的原理，第三部分解释基于DCT变换提出的图像置乱算法以及算法的性能测试，接着在第四部分介绍本算法在数字电视转播中的应用情况，结论部分评价数字电视行业带来的应用效果的预测及展望。
2 条件接收系统基本概念条件接收系统(以下简称CAS)是数字电视实行收费所必须采用的系统，可以分为三个层次：加扰/解扰层、控制层、管理层。
在信号的发送端，首先根据授权要求，由控制字发生器通过安全算法产生控制字CW(Control Word)，由它控制加扰器，对来自复用器的信息，即对视频、音频、图像或补助数据进行加扰，形成杂乱无章的信号，只有用户端经过解扰，才能恢复原始信号。
发送端可以利用服务密钥SK(Service Key)，将控制字加密成授权控制信息ECM(Entitlement Control Message)和经过加扰的信号复用在一起传送给用户，同时利用个人分配密钥PDK(Personal Distribute Key)对SK加密，形成授权管理信息EMM(Entitlement Management Message)传给用户。
在接收端，付了费的用户有权拿到个人分配密钥PDK，用它解出授权管理信息EMM，得到业务密钥SK，再利用SK解出ECM中的CW，从而实现解扰[7]。
图1：CAS系统传送端原理图图1为CAS系统的传送端原理图。
图中，用户ID、IC卡信息、编号、密码等信息是由接收端传给传送端的信息；加扰之后的数据通过数字电视的传送方式，即卫星传播、有线传播、地面传播等方式传送给接收端。
用户编号/图2：CAS系统接收端原理图图2为CAS系统的接收端原理图。
图中，接收的信号直接传给解扰器，之后在解复器解扰。
传送端与接收端之间的用户ID等口令信息的传递由接收端的回传接口来完成。
通过这种方式，CAS系统实现三层加密体制：(1)利用控制字CW对原始信号进行加扰; 每个CW字长一般为64位，CW发生器不断地随机改变输出内容，CW对数据进行加扰(进行模二相加运算)(2)利用服务密钥SK对授权控制信息ECM加密；ECM中携带了对CW的加密编码及接收参数(3)利用个人分配密钥PDK对授权管理信息EMM加密；EMM携带了终端的授权信息及用户订购节目信息等内容[6-7]目前，国内的CAS系统可以分两种，即，“一机一卡，机卡配对”的智能卡管理模式及“机卡分离”的管理模式1。
两种模式的主要区别在于加扰/解扰、复用/解复用的设置顺序，本文中针对CAS系统的说明都基于机卡分离模式。
3 基于DCT的图像置乱算法3.1 DCT变换的性质DCT变换是一种线性正交变换，具有实数域内变换、确定变换矩阵(与变换对象内容无关)、二维DCT 变换有可分离性等特点。
正是基于这种特点，DCT 变换在需要对大量数据实时处理的图像处理中具有1国内统一的数字电视制式标准尚未发布，目前CAS系统基本采用“机卡配对”的智能卡方式管理。
国内标准的发布后，“机卡分离”模式将成为CAS的主要管理方式。
非常重要的地位。
二维DCT 变换公式如下：]21)(2]cos[;21)(2cos[ ),())a(a(),(1-01-0N v y M u x y x f v u v u C M x N y ππ++=∑∑==其中，u = 0,1,…,M-1；v = 0,1,…,N-1二维DCT 反变换公式如下：]21)(2]cos[21)(2cos[ ),())a(a(),(1-01-0N v y M u x v u C v u y x f M u N v ππ++=∑∑==其中，x = 0,1,…,M-1；y = 0,1,…,N-13.2 基于DCT 的图像置乱考虑算法在数字电视网中的安全管理因素，在置乱时，首先对原图进行分解。
整个图像置乱处理过程如图3所示。
原始图像8X8分块矩阵A 矩阵B Mask矩阵CKEY 矩阵DCT图 3 图像置乱处理过程图置乱过程如下：Step 1: 读取原图后，以8x8为单位分块。
Step 2: 对每一个单元快进行DCT 变化，使空间域数据转换为频域数据。
Step 3: 用Mask 矩阵对每一个频域中的8x8数据进行处理，得到的矩阵定义为矩阵B 。
Step 4: 根据矩阵B 元素的大小，制作二元矩阵，定义为KEY 矩阵(下称置乱图II)。
操作过程日下：当 B(i,j)<0时，KEY(i,j)=1 当 B(i,j)>=0时，KEY(i,j)=0Step 5: 针对矩阵B 的所有元素取绝对值，定义为矩阵C 。
即，B C =DCT 变换中，低频区的数据变化对原图的变化较大，为了解决此问题，在预处理过程中导入了一个Mask 矩阵，Mask 矩阵如下：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=βββββββββββββββββββββββββββββββαββββββααβββββαααββββααααβββαααααmask 其中，10=α,5.0=βStep 3中，得到矩阵B 的具体过程如下：block_size=8; for i=1:block_size for j=1:block_sizeB(i,j)=round(A(i,j).*mask(i,j))./mask(i,j); end end图4为DCT 频域分布及矩阵C 的对比。
数字图像加密算法的研究与实现
数字图像加密算法的研究与实现摘要数字图像加密是进行数字图像信息保密的一种手段。
随着信息技术的飞速发展，数字图像在各个领域中有着极为广泛的运用，那么数字图像中所包含的信息安全性应受到重视。
数字图像本身具有数据量较大的特点，用传统的的加密方法往往无法达到加密的要求，许多学者对数字图像的信息安全性进行了多次研究并提出了许多强而有效的算法。
本文研究并实现了一种基于混沌序列置乱的数字图像加密算法，通过密钥产生混沌序列，将该混沌序列进行逻辑排序，并以此排列方法对数字图像进行加密。
该算法隐私性较强，在数字图像的加密和解密过程中均需要密钥的参与，因此不知道密钥的用户无法恢复数字图像，具有良好的保密性。
关键词：数字图像混沌加密数据隐藏AbstractDigital image encryption algorithm is a method about keeping the information of digital image secret.With the quick development of informational technology,the digital image has been utilized in many areas,so the security of message that digital images carry should be paid attention.Particularly ,digital images have the characteristic of a large amount of data,it can not meet demands about encryption that encrypting data in traditional way,which leads to a lot of scholars have spent much time and energy on researching the security about digital image information and illustrated many effective algorithm.This article discuss and illustrate a kind of digital image encryption algorithm based on chaotic array disruption,producing chaotic array according to the key,then logically arranging existed chaotic array,finally encrypt digital image with same logic.It shows better privacy.This process requires keys participating in both encryption and deciphering,so anyone does not know the key who can not rebuild the original image.Key words:digital image chaotic encryption hiding data目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1数字图像加密的基础理论 (4)1.1密码学的介绍 (4)1.2 图像加密技术 (4)1.3数字图像的置乱 (5)1.4混沌加密简介 (5)1.5混沌加密安全性分析 (6)2开发工具简介 (8)3基于混沌的数字图像加密算法 (11)3.1数字图像混沌加密算法总体设计 (11)3.2 数字图像混沌加密算法 (11)3.3数字图像混沌解密算法 (13)4实验仿真与结果 (14)4.1编程实现相关函数及其方法 (14)4.2仿真结果 (14)4.2.1非彩色图像实验仿真 (14)4.2.2彩色图像实验仿真 (16)结论 (18)附录1混沌加密与混沌解密算法代码 (19)绪论计算机和网络的飞速发展为多媒体数字产品的使用、传播提供了极其便利的途径，然而由于数字产品具有极易被复制和修改的特性，使得数字作品的信息安全问题和版权保护成为迫切需要解决的难题。
(基于二维Arnold变换非等长数字图像置乱算法研究)(最新整理)
ABSTRACT
With the development of network technology, more and more image information is transmitted in the Internet, which makes the security of image information particularly important. The most common method to ensure the security of image information is image scrambling. There are many hashing algorithms, of which Arnold transform is widely used for its simplicity. Now Arnold transform is applied in the study of image scrambling of square. For the rectangular images with different height and width, the current approach is to scramble images which meet the required height and width. But it does not apply to all images especially with different height and width. Another method is to expand rectangular images to square by lengthen the edge. Then using Arnold transform to scramble the square image. But this hashing algorithm has changed the attribute of the image. Due to the problems existing in the current algorithm, a novel method has been put forward, which applies a way of dividing tubes to make images use Arnold transform. For those images with different length, we only need to calculate superposition region, and then use Arnold transform to scramble each square image. The scrambled image should be restored by using reverse Arnold transform from reverse direction. In the end, the author carried out simulation experiment under MATLAB. The results show that this algorithm has very good effect on scrambling. At the same time, it can be widely used in the process of scrambling transformation of images with different lengths. Key words: Digital Image; Image Scrambling; Arnold Transformation;
Arnold变换在图像置乱中的应用研究
叫做信息伪装 。图像置乱所依赖 的信息 隐藏技术
不仅 提供 了非密 码 的安全 途径 ， 引发 了信 息 战尤 更 其是 网络情 报 战的革命 ， 产生 了一 系列新 颖 的作 战 方式 ， 引起 了许 多 国家 的重视 。 网络情 报 战是信 息 战 的重 要组 成部 分 ， 核 心 内容是 利用 公用 网络 进 其
然 ｌ 与非 １正整 数 均互 素 ， Ａｌ 因此可 以得 出结论 ： 对
Ｎ × 像 素 的 数 字 图像 进 行 Ａ ｏ Ｎ ｎ ｄ置 ｒ ｌ 乱 具 备 周 期 性 。Ａ ｌ ｍｏ ｄ置乱 的周 期 性 是 一 个 很 好 的性 质 。在 利用 Ａｎｌ 乱 对 数 字 图 像 进 行 置 乱 变 换 时 ， ｒｏｄ置 起
…
好， 这样就限制了图像 的选择 ， 所以， 使用求逆矩阵 的方 法可 能 效果会 更 好 。 比如 周期 为 １０次 ， 前 ０ 之 已经置 乱 了 ３ ０次 ， 么 ， 用 逆 向置 乱 的方 法 ， 那 使 就 只需要 运行 ３ ０次 ， 传 统 的 方 法就 需 要 把 剩 下 的 而
一
１ 基于 Ａ ｏ ｎ ｄ变 ｒ ｌ 换 的 图像 置 乱
１ １ Ａｎｌ ． ｒｏｄ置乱 算 法原 理 有单 位正 方形 上 的点 （ ｙ 如 图 … ： ， ）
幅新 的 图像 。 除 了简 单 、 于 实 现外 ， ｍｏｄ置 易 Ａ ｌ
将 点 （ Ｙ 变 到 另一点 （ ， 的变换 为 ： ，） Ｙ）
增加 ， 图像会 变得 越 来 越 杂 乱 无 章 ， 继 续 反 复 使 但 用 Ａｎｌ 乱 ， 图 ２ ｈ 所 示 ， 可 以恢 复 出 原 ｒｏｄ置 如 （） 就 图 ， 到 与 图 ２ ａ 一 模 一 样 的 图像 ， 里 通 过 在 得 （） 这 ｍｔｂ． ａｌ ７ １上 的仿 真 实验 ， ａ 验证 了 Ａｎｌ 法 的 周 ｒｏ ｄ算 期性 及 其在 图像 加 密 中的作 用 。
基于置乱与融合的数字图像隐藏技术及其应用
基 于 置 乱 与 融 合 的数 字 图像 隐藏 技 术 及 其 应 用
鄂 炜 康宝生
（ 西北大学信息科学 与技术学 院 陕西 西安 ７ ０６ １０ ９）
摘 要
基 于 数 字 图像 的 置 乱 与 融 合 ， 出 一 种 新 数 字 图像 隐 藏 方 法 。 对 多 幅 数 字 图像 采 用 先 融 合 后 置 乱 的处 理 ， 后 再 基 于 提 然
ｍ ｕｔ—ｍａ ｅ ｒ ｏ ｅ ｓ ｄ ｗｉｈ ｍａｇ ｍａ ｉｎ ｆｒｔ ｈｅ ｓ ｒ ｍｂｌ ｒｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ａ ｄ ｐ ｔｐ ｏ ｅ ｓｎ ａ ｔ ｅ ｓ ｒ ｌｉｉ ｇ ｓｗｅｅ ｐｒｃ ｓ ｅ ｔ ａ ｌａ ｔｏ ｉｓ ｔ ｎ ｃ ａ ｉ ａｓ ｅ ｏ ｅ ｓｎ ｎ ｏｓ— ｒ ｃ ｓ ｉｇ， ｎｄ ｈ ｃａｍｂ ｅ ｈ ｂ ｉ ｉ ｇ ｓ ｎｇ ｌｄ ｙ ｒｄ ｍａ ｅ ｗｅｅ ｅ ｒ ｍｂｅ ｅ ｎ ｏ ｐ ｌｃ ｉ ｇ ｓ ｂ ｓ ｄ ｏ ｄｄ ｄ ｉｔ ｕｂ ｉ ｍａ ｅ ａ ｅ ｎ ＤＣＴ ｒ ｎ ｆｒ ． ｔａ ｓｏ ｍ Ｎｕｍｅ ｃ ｌｅ ｐｅ ｍｅ ｓｓ ｏ ｈ ｔｔｅ ｓ ｈｅ ｅ ｉ ｉ ｅ ｉ ｅ ｌｚ ｉｎ ａ ｄ ｉ ｏ ｉ ｒ ａ ｘ ｒ ｎｔ ｈ ｗｎ ｔ ａ ｈ ｃ ｍ ｓｓｍｐｌ ｎ ｒａ ｉａｔ ｎ ｓ ｒ — ｉ ｏ ｂｕ ｔｔ ｅ ｔｉ ｘｅ ｔ ｓ ｏ ａ ｃ ｒａ ｎ ｅ ｔｎ ． Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒｓ Ｄｉｉａ ｍａ ｅ Ｉ ｆ ｒ ａｉ ｎ ｉ ｎ Ｓｃ ａ ｌｎｇ Ａｍａｇ ｍａ ｉｎ ＰＳ ｇ ｔｌｉ ｇ ｎ ｏ ｍ ｔｏ ｈｄｉｇ ｒ ｍｂ ｉ ｌａ ｔｏ ＮＲ
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第２ ５卷 第 ５期
２０ ０ ８年 ５ 月
计 算机 应 用与 软件
非线性编辑在数字影视节目中的应用分析
非线性编辑在数字影视节目中的应用分析非线性编辑（Non-linear editing，简称NLE）是一种数字化的电影和电视节目制作技术，在过去几十年中已经成为影视行业中主流的编辑工具。
相比于传统的线性编辑，非线性编辑具有更加灵活、高效和多样化的特点，对于数字影视节目的制作具有重要意义。
本文将对非线性编辑在数字影视节目中的应用进行详细分析。
一、非线性编辑技术的原理及发展历程非线性编辑技术是利用计算机对视频和音频进行数字化处理和编辑的技术。
传统的线性编辑使用磁带、胶片等物理载体进行编辑，必须按照先后顺序逐个编辑素材。
而非线性编辑则通过将视频和音频素材进行数字化，存储在计算机中，实现了对素材的非线性、随机访问和编辑。
非线性编辑技术最早出现在上世纪50年代末的计算机图形学研究中，但直到80年代才进入影视行业，并得到广泛应用。
最早的非线性编辑系统是费城编辑机（EditDroid），由乔治·卢卡斯的卢卡斯影业公司发起开发，于1984年问世。
接着，亚洲电视台（ATV）在1986年引进了亚洲地区第一台非线性编辑系统，开创了香港电视业的数字化编辑新纪元。
此后，非线性编辑系统在技术和功能上得到了迅速的发展，随着计算机硬件性能的提升和非线性编辑软件的成熟，非线性编辑逐渐取代了传统的线性编辑成为主流。
二、非线性编辑在数字影视节目中的应用场景1. 素材的整理和筛选：在数字影视节目制作中，通常会有大量的素材需要处理，包括拍摄的各种镜头、音频录制等。
非线性编辑通过将素材数字化，可以方便地进行整理和筛选，提升了素材的利用效率。
编辑人员可以根据需要对素材进行随机访问，并快速找到所需片段进行编辑。
这样一来，不仅大大节约了时间和人力成本，还提高了编辑过程的效率和质量。
2. 精细的剪辑和编辑：非线性编辑技术在剪辑和编辑上有很大的优势。
编辑人员可以通过直观的界面对素材进行剪切、合并、调整顺序等操作，同时可以实时预览编辑后的效果。
线性同余伪随机发生器在数字图像置乱中的应用研究
用
研
究
关键 词 ： 图像置乱 ；数 字图像 ；线性 同余 ；伪发生器 中图分类 号： Ｐ０ ． Ｔ ３９２ 文献 标识码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ １ ４ ９ －２ １ ）— ０ １ ０ １ ７ － ７ ２ （０ ０５ ０ ９ － ３
Ｋ ｙ ｒ ｓ： Ｉ ａ ｅ ｃ ａ ｂ ｎ ｅ ｗｏ ｄ ｍ ｇ Ｓ ｒ ｍ ｌ ｇ； Ｄ ｉ ａ Ｉ ａ ｅ；Ｌ ｎ ａ 、Ｃ ｎ ｒ ｅ ｔ ａ ｉ ｉ ｔｌ ｍｇ ｇ ｉ ｅ ， ｏ ｇ ｕ ｎ ｉ ｌ； Ｐ ｅ ｄ ａ ｄ ｍ Ｎ ｍ ｅ ｅ ｅ ａ ｏ ｓ ｕ ｏ Ｒ ｎ ｏ ｕ ｂ ｒ Ｇ ｎ ｒｔ ｒ
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余伪随机发生器在数字图像置乱中 的应用研究
Ａｐｉ ｔ０ Ｒｓａｃ ｆＬｎａ ０ｇｕｎｉｌ ｓｕｏＲｎｏ ｕｂｒ ｅｅａｏ ｎＤｇｔｌＩａｅＳｒｍ ｌ ９ ｐｌ ａｉｎ ｅｅｒｈ０ ｉｅｒＣｎｒｅｔａ Ｐｅｄ ａｄｍＮｍｅ ｎｒｔｒｉ ｉｉ ｍｇ ｃａｂ ｉ ｃ Ｇ ａ ｎ
ａ｛（ ｍ＝－ ２ ：ｍ１ － ｏ ， Ｉ ｌ ｉ２ ｏ ｔ … 一
如果 ｃ Ｏ 由初等数论知 识可知 ： ＝， ｘ ＝ａ ＝ａ ＝… ＝ａ Ｉ。 。ｍ ｄｍ ｘ ．ｘ＝ｘ （ｏ ） ￣ 基于这一 思想， 得到 线性 同余的最一般应用式： Ｘ Ｉ ｘ（ｏ ） ｉ－ ｍ ｄ ｍ ＋－ Ｔ ａ ２ 置乱算法
数字图像相关方法及其应用研究
数字图像相关方法及其应用研究一、本文概述随着信息技术的快速发展，数字图像处理技术已经广泛应用于各个领域，如医学影像、安全监控、卫星遥感、自动驾驶等。
其中，数字图像相关方法作为一种重要的图像处理技术，其在图像匹配、目标跟踪、三维重建等方面发挥着关键作用。
本文旨在深入探讨数字图像相关方法的理论基础、算法实现以及其在各个领域的实际应用，以期能为相关领域的研究人员提供有益的参考和启示。
本文将概述数字图像相关方法的基本概念、发展历程以及主要特点。
本文将详细介绍数字图像相关方法的算法原理，包括基于灰度的方法、基于特征的方法和深度学习方法等，并分析各自的优缺点。
本文还将探讨数字图像相关方法在医学影像处理、安全监控、卫星遥感、自动驾驶等领域的应用案例，并分析其在实际应用中的效果和挑战。
本文将总结数字图像相关方法的研究现状和发展趋势，并提出一些可能的研究方向和建议。
本文希望通过系统介绍数字图像相关方法及其应用研究，为相关领域的研究人员提供全面的理论支持和实践指导，推动数字图像处理技术的进一步发展和应用。
二、数字图像相关方法的基本理论数字图像相关方法（Digital Image Correlation, DIC）是一种通过分析和比较图像序列中像素灰度值的变化来测量物体表面位移和形变的非接触式光学测量技术。
其基本理论主要建立在灰度不变性假设和变形函数的基础上。
灰度不变性假设是数字图像相关方法的核心前提。
它假设物体表面在发生形变时，像素的灰度值保持不变。
这意味着，通过比较不同时刻或不同状态下的图像，我们可以确定像素之间的对应关系，从而计算出物体的位移和形变。
变形函数用于描述物体表面的形变。
在数字图像相关方法中，通常假设物体的形变是连续的，并且可以用一个光滑的变形函数来描述。
这个变形函数可以是线性的，也可以是非线性的，具体取决于物体形变的复杂程度。
通过求解变形函数，我们可以得到物体表面各点的位移和形变信息。
数字图像相关方法的基本流程包括图像预处理、图像匹配和位移场计算等步骤。
基于Arnold变换的图像置乱算法及实现
１ 前 言
随着计算机网络的普及和带宽 的提高 ， 在络上传输数据变得非常方便 和迅速 ， 人们可以通过网络传输 文本、 图像、 音频、 视频等各种多媒体信息 ， 提供如数字电视、 远程教学、 网络办公等网络服务 。在网络上传
输的数据中有些图片数据是需要加密的， 如军用卫星照片、 设计图纸 、 患者病例等。这些数据一旦被非法
ｍａ ａ ０． ｌ ｆ ｂ ７．
Ｋｅ ｒ ｓ ｎｏ ｍａ ｉｎ ｅ ｃ ｙ ｔ ｍａ ｅ ｓ ｒｍｂ ｉ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ：ｉ ｒ ｔ ｎ ｒ ｐ ；ｉ ｇ ａ ｌ ；Ａ ｎ ｌ ａ ｓ ｒ ｉｇ；ＭＡ Ｌ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｆ ｏ ｃ ｎ ｒ ｏｄ ｔ ｆ ｍ ｎ ｒ ｎ ｏ Ｔ ＡＢ ｉ ｌ ｍｅ ｔｄ
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第２ ５卷 第 ３期 ２０ ０ ８年 ５月
贵州大学学报（ 自然科学版）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｕ ｈｕＵ ｉｅｓｙ（ ａｕａ Ｓｉｎｅ） ｏｒａ ｏ ｉ ｏ ｎｖｒｉ Ｎ ｔｒｌ ｃｅｃｓ Ｇ ｚ ｔ
Ｖ １ ５ Ｎｏ ０ ．２ ．３
现。
关键 词 ： 息加 密 ； 信 图像 置乱 ； ｒｏｄ变换 ； Ｔ Ａ 实现 Ａ ｌ ｎ ＭＡ Ｌ Ｂ 中图分类 号 ：Ｐ ０ Ｔ ３９ 文 献标识 码 ： Ａ
Ｉ ａ ｅ Ｓ ｒ ｍ ｂ ｉ ｓ ｄ ｏ ｎ ｌ ａ ｓ ｏ ｍ ｉ ｇ ａ ｄ Ｉห้องสมุดไป่ตู้ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏ ｍ ｇ ｃａ ｌ ｎｇ Ｂａ ｅ ｎ Ａｒ ｏ ｄ Ｔｒ ｎ ｆ ｒ ｎ ｎ ｍ ｌｍ ｎ ａ ｉ ｎ
媒体信息。 开展如远程教学、 网络 办公等网络业务。许 多重要的 图像信息也会在互联 网上传播 ， 如： 病人病例 、 设计图纸、 军事资料 ， 这些重要 的图像信息在互联 网上传输 时必须进行加 密， 图像 置乱技术可以做为图像信息的一种加 密算法。本文首先介绍 了常用的几种 图像置乱算法， 然后 讨论 了基 于 Ａ ｎ ｌ ｒｏｄ变换 的 图形 置乱 算 法及 其 周 期性 ， 最后 用 ＭＡ Ｌ Ｂ ． Ｔ Ａ ７ ０对这 一算 法进 行 了实
数字电视信号处理技术研究及应用
数字电视信号处理技术研究及应用随着数字技术的发展，越来越多的广播电视传输方式已经转变为数字电视。
数字电视具有清晰度高、带宽宽、数据传输快、信道稳定码率、噪声容忍度高等特点，使得收视效果得到了极大的提高。
因此，数字电视越来越受到电视用户的关注，并依托强大的数字技术不断完善。
本文将对数字电视信号处理技术的研究及应用作一定介绍。
一、数字电视信号的特点数字电视信号传输的基本单位是比特；数据传输具有时延小、数据传输速度快的优势，更易于在不同的媒介和和各种网络上传输；同时，数字电视信号构成较为复杂，处理难度较大，需要经过一系列的复杂处理才能够呈现给观众。
与传统的模拟电视信号相比，数字电视信号有诸多优点：首先，数字电视信号的自然抗干扰能力和传输稳定性非常好，通常无需调整收视天线和讯号发射机等设备；其次，数字电视信号的色彩和清晰度都不亚于模拟电视信号；最后，数字电视信号的调制稳定度更高，决定了它具有很高的综合性能和优良的互动性能。
二、数字电视信号处理技术数字电视信号主要包括：信号的模拟端、数字端、无线端和网络端等部分。
数字电视信号处理技术主要包括数字信号处理，数字视频压缩和解压缩，数字图像处理，信道编码和解码等技术，目的是通过这些技术完成信号的处理以及传输。
数字信号处理是数字电视信号处理技术的重要组成部分。
数字信号处理是指采用数字形式对信号进行加工，将数据通过数字信号处理器进行处理，以使其达到需要的特定指标。
数字信号处理技术在数字电视信号的处理中有着关键作用。
通过跨越模拟电视与数字电视的难度，在数字化程度方面进行了极高的突破，达到了极好的表现。
数字视频压缩和解压缩是数字电视信号处理技术的另一个重要组成部分。
数字视频压缩是将视频进行压缩，降低数据量，方便数字信号存储，以及选择适当的压缩方式和比例保证视音频压缩的看体验。
数字视频解压缩是将压缩后的视频信号进行解压，从而获得高清的视频画面。
通过采用合适的平均图像和差分图像的运算方式，在不影响视频画质的同时实现了对视频数据的压缩和逐步复原。
基于Arnold置乱的数字图像加密技术研究
一
数 ，组合结果 会 千 差 万别 ，因此 从 安 全 角度 考
虑 ，图像置￣ ） 密技术是可行的。按照加密对象 ｉＪ ＬＨ
程 。它 的基本思想 可以追溯到高卢战争时期凯撒
大帝使用的凯撒暗码 ，即 ：将原信息 中的某个 字
母 ，按照某种 固定的规则 ，依次用另外的字母代
替 ；这种字母 替换可以看作为一种一维数据流的 值替换 ，将之扩展Ｎ－维情形 ，就得到了对数字 － 图像 的位置或 灰度等 做变换 ，使 图像 变得 混乱 ， 从 而 在 一 定 程 度 上 达 到 迷 惑 第 三 方 的 目 的 。 因此 ，图像置 乱 有两 个 应 用 ：一 是 进行 加 密 处
关 键 词 ：图像 置乱 Ａｎｌ ｒｏｄ变换 密钥
随着现代信息技 术飞速发 展 ， 人们 在快速获 取数字图像 的同时 ， 也带来 了一 系列 的安全隐患 。 如何有效保 护数 字图像信息 已成为当前研究 的热 门问题 。然而 ， 数字图像加密方法多种多样 ， 各方 法之间又具有不 同的适用性 。图像 置乱作 为数字
图像置乱是 通过利用数字 图像具有数 字矩 阵 的特点 ，根据某些特定变换及其数学上的特殊性 质 ，搅乱图像 中像 素的位置或颜色 ，将原来有 意 义 的图像信息变换成一 幅杂乱无章的图像 。数 字 图像置乱及其逆过程实质是 图像编码与解 码的过
学知识或其他性质 ，改变原 图像像 素的灰度值或 Ｒ Ｂ值 ，使原图像 变得 杂 乱 无 章 ；三是 基 于频 Ｇ 域空 间的置 乱加 密 ，它 主要 对数 字 图像 变换 域 （ 例如 ：离散余弦变换 、离 散傅 利 叶变换 、小波 变换等 ） 的系 数进 行 置乱 ，从 而达 到扰 乱原 图