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随着计算机技术的迅速发展,Internet已经作为人们或单位之间进行信息交流的主要渠道,网上传输的方便性不容置疑,但由于因特网的基础协议TCP/IP不是一种安全的协议,网络技术给人们带来便捷的同时,与之相伴而生的是安全隐患问题。图像的传输如果希望享受到网络传输的方便、快捷,又要考虑信息的安全与保密,那么不论出于法律规定,还是个人利益的需要,必须要加密后方可在网络上传输。混沌现象是20世纪人类最重要的科学发现之一,随着混沌理论的快速发展以及混沌加密特有的优势,应用混沌加密成为新的发展动态,基于混沌理论的图像加密方法也随之大量出现。 本文描述了数字图像加密技术的背景、意义以及图像加密技术的进展状况;简要介绍了小波以及混沌动力学的理论基础知识;给出了两种Baker映射的置乱公式,并引入随机坐标,避免Baker映射将(0,0)映射到自身的问题。 本文提出了3种基于混沌及Baker映射的加密算法,首先是在空间域上的图像加密算法,一种是基于双混沌系统的灰度图像加密算法,对灰度图分块,对每一块的像素进行置乱并通过异或改变像素值;另一种是彩色图像加密算法,将图像的每个像素值变为二进制向量,利用前一分块的像素平均值作为混沌系统初始值,生成下一图像分块的混沌加密矩阵,将两种混沌映射系统有机结合,避免了因混沌退化而引起的加密系统安全性降低的问题,提高了密钥空间。其次提出一种频域上的图像加密算法,通过将Logistic映射和Chen方程相结合构造的双混沌映射序列对图像分块,结合Baker映射实现对图像的提升小波系数加密,解决了置乱后的提升小波系数逆变换后的数据不在(0,255)之间的问题。通过对新算法的置乱性能进行仿真实验,结果表明,新算法具有良好的置乱性能。 最后论文对研究工作进行了全面的总结,并对今后工作进行了展望。