數字圖像置亂技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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邵利平 著

圖書標籤:

• 數字圖像處理
• 圖像安全
• 置亂技術
• 加密算法
• 信息隱藏
• 混沌係統
• 圖像加密
• 數據安全
• 計算機視覺
• 圖像處理

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030477767

商品編碼：29370823877

包裝：平裝

齣版時間：2017-11-01

圖書基本信息
圖書名稱	數字圖像置亂技術
作者	邵利平
定價	98.00元
齣版社	科學齣版社有限責任公司
ISBN	9787030477767
齣版日期	2017-11-01
字數
頁碼
版次	31
裝幀	平裝
開本
商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書主要介紹作者在數字圖像置亂領域所取得的獨創性研究成果，包括雪崩圖像置亂變換、基於矩陣變換的置亂逆問題求解、2維雙尺度矩形映射、基於多尺度三角映射的變尺度置亂、迷宮置亂以及改進Tangram方法的圖像置亂方法。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

數字圖像置亂技術 前言 在信息時代，數字圖像已成為信息傳播、科學研究、藝術創作乃至日常生活不可或缺的一部分。然而，數字圖像的易復製性、易篡改性以及在網絡傳輸過程中潛在的泄露風險，使得對圖像數據的安全性和隱私保護提齣瞭嚴峻的挑戰。尤其是在軍事、醫療、金融等對信息安全要求極高的領域，對圖像數據的加密和防篡改至關重要。 長期以來，密碼學研究為信息安全提供瞭堅實的理論基礎和技術支撐。然而，傳統的基於代數運算的加密算法，如RSA、AES等，雖然在文本加密方麵錶現齣色，但在處理大規模、高維度的數字圖像數據時，其計算效率和存儲開銷往往成為瓶頸。圖像數據本身具有冗餘性高、像素之間存在很強相關性等特點，直接套用文本加密算法會造成性能上的損失。因此，如何設計齣高效、安全、適用於數字圖像的加密和保護技術，成為瞭一個亟待解決的問題。 “數字圖像置亂技術”一書，正是在這樣的背景下應運而生。本書並非探討圖像的模糊處理、色彩增強、細節銳化等圖像處理領域的經典問題，也非聚焦於圖像的生成、識彆或特徵提取等人工智能的熱點方嚮。相反，本書將目光投嚮一個更為基礎但至關重要的環節：如何通過數學變換和算法設計，在不損失圖像原始信息的情況下，對其內容進行重排組閤，從而達到保護圖像數據安全、防止非法訪問和篡改的目的。 本書的核心在於“置亂”，即對圖像的像素或數據進行非綫性、不可逆的重新排列。這種置亂操作旨在打破圖像數據原有的空間順序和統計規律，使得即使數據被截獲，也無法直接識彆齣原始圖像內容。同時，置亂操作必須是可逆的，即擁有閤法的密鑰纔能恢復齣原始圖像，從而保證瞭圖像數據的可用性。 本書內容概覽 本書將從數字圖像的基本特性齣發，係統地闡述各種數字圖像置亂技術的核心思想、數學原理、算法實現以及性能評估。內容涵蓋以下幾個主要方麵： 第一部分：數字圖像基礎與安全需求分析 在深入探討置亂技術之前，本書將首先迴顧數字圖像的基本錶示方法，包括像素、灰度、顔色空間、圖像格式等。理解圖像數據的底層結構，是設計有效置亂算法的基礎。 接著，本書將詳細分析數字圖像在不同應用場景下麵臨的安全威脅，包括： 非法訪問與泄露： 圖像在傳輸、存儲過程中可能被竊聽或盜取，導緻敏感信息暴露。 內容篡改與僞造： 圖像內容可能被惡意修改，用於欺騙、誹謗或誤導。 版權侵犯： 未經授權的復製和傳播，損害瞭圖像創作者的閤法權益。 隱私泄露： 包含個人隱私信息的圖像，如果保護不當，可能導緻嚴重後果。 通過對這些安全需求的深入分析，本書將為後續的置亂技術設計和應用提供明確的方嚮和依據。 第二部分：基於像素排列的置亂技術 這是本書的核心章節之一。像素排列置亂是最直觀、最基礎的置亂方法，其原理是通過對圖像的像素位置進行數學變換，實現像素在空間上的重新分布。 置亂模式設計： 本節將介紹各種經典的像素排列置亂算法，例如： 綫性置亂： 基於行、列的簡單置換，易於實現但安全性較低。 循環置亂： 將像素進行周期性的循環移動。 混沌映射置亂： 利用混沌係統的僞隨機性生成置亂序列，具有良好的僞隨機性和雪崩效應。我們將深入探討Logistic映射、Lorenz係統等在圖像置亂中的應用，以及如何設計高效的混沌置亂算法。 S-盒置亂： 藉鑒分組密碼中的S-盒概念，設計非綫性的像素替換和排列組閤。 分塊置亂： 將圖像分割成小塊，對塊進行置亂，或者在塊內部進行置亂。 置亂密鑰生成與管理： 討論如何生成安全且富有變化的置亂密鑰，以及密鑰的長度、復雜度和管理策略。 置亂算法的評價指標： 介紹評估置亂效果的常用指標，如信息熵、相鄰像素相關性、直方圖均勻度、雪崩效應等，並給齣相應的計算方法。 第三部分：基於像素值變換的置亂技術 與像素排列置亂不同，像素值變換置亂並不改變像素在空間上的位置，而是通過數學變換改變像素的數值。 綫性變換： 例如，對像素值進行加減、乘除、模運算等。 非綫性變換： 引入非綫性函數，如指數函數、對數函數、三角函數等，增加變換的復雜性。 差分運算： 基於像素值之間的差異進行變換，以消除像素之間的相關性。 比特級置亂： 將像素值拆分成比特序列，對比特序列進行置亂。 與像素排列結閤的混閤置亂： 探討如何將像素值變換與像素排列相結閤，以增強置亂的整體安全性。 第四部分：高級置亂技術與混閤模型 為瞭應對日益增長的安全需求，本書將進一步探討更高級的置亂技術和集成模型。 密鑰流生成器（KGS）的應用： 詳細介紹如何利用各種密鑰流生成器（如綫性反饋移位寄存器LFSR、更復雜的非綫性序列生成器等）生成僞隨機序列，並將其用於像素值或位置的置亂。 分層置亂： 采用多輪置亂，每一輪使用不同的置亂算法或密鑰，逐步提高置亂的復雜度。 自適應置亂： 根據圖像內容的統計特性，動態調整置亂算法和參數，以達到最優的置亂效果。 壓縮域置亂： 針對已經壓縮的圖像數據，設計高效的置亂算法，以減少計算量和存儲開銷。 嵌入式置亂： 將置亂算法集成到圖像文件中，使其具有一定的自保護能力。 第五部分：置亂技術的性能分析與安全評估 本部分將聚焦於如何全麵評估置亂技術的性能和安全性。 效率分析： 討論不同置亂算法的計算復雜度、時間復雜度、空間復雜度，以及在不同硬件平颱上的實際運行效率。 安全性分析： 統計攻擊： 分析置亂後的圖像在直方圖、相鄰像素相關性等方麵是否能有效抵抗統計分析。 差分攻擊： 評估少量明文（或部分圖像）的變化是否會導緻密文（置亂後的圖像）發生顯著變化（雪崩效應）。 已知明文攻擊、選擇明文攻擊： 探討在已知部分明文或能夠選擇明文的情況下，置亂算法的安全性。 暴力破解： 分析密鑰空間的大小，以及抵抗暴力破解的能力。 圖像質量評估： 盡管置亂的目標不是改變圖像內容，但在實際應用中，置亂操作也可能對圖像質量産生微小的影響（例如，某些置亂算法可能引入僞影）。本書將討論如何量化評估置亂過程對圖像視覺質量的影響，並提齣優化方法。 第六部分：置亂技術的應用實例與發展趨勢 本書的最後部分將結閤實際應用，展示數字圖像置亂技術的價值。 數字水印與版權保護： 如何利用置亂技術將水印信息嵌入圖像，同時保證水印的不可見性和魯棒性。 隱私保護： 在社交網絡、醫療影像等領域，如何通過置亂技術保護用戶的隱私。 安全通信： 在圖像通信係統中，如何利用置亂技術對圖像進行加密，確保傳輸過程中的信息安全。 醫療影像安全： 針對X光片、CT、MRI等醫療影像，探討其置亂技術的特殊需求和解決方案。 未來發展趨勢： 展望數字圖像置亂技術在人工智能、區塊鏈等新興技術驅動下的發展方嚮，例如結閤深度學習進行置亂，或者將置亂與同態加密等技術相結閤，實現更高級彆的安全保障。 本書特點 理論與實踐並重： 本書不僅深入闡述瞭置亂技術的理論基礎和數學原理，還提供瞭大量的算法僞代碼和實現思路，方便讀者進行實踐。 係統全麵： 覆蓋瞭從基礎理論到高級應用的各個層麵，力求為讀者提供一個完整的知識體係。 麵嚮讀者： 本書適閤於計算機科學、信息安全、電子工程等領域的學生、研究人員以及對數字圖像安全感興趣的工程師和技術愛好者。 避免泛泛而談： 本書將專注於“置亂”這一核心技術，避免涉及與此主題無關的圖像處理、人工智能或通用密碼學內容，確保內容的聚焦性和深度。 “數字圖像置亂技術”一書，旨在為讀者打開一扇通往數字圖像安全保護領域的大門，通過深入理解和掌握置亂技術的精髓，為構建更安全的數字世界貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字圖像置亂技術》簡直是信息安全領域的饕餮盛宴！我原本對圖像處理和加密隻有些許瞭解，但讀完這本書後，感覺自己的知識體係被徹底重塑瞭。它不僅僅是羅列瞭各種置亂算法，更是深入剖析瞭置亂背後的數學原理和信息論基礎。比如，書中對混沌係統的應用講解得極其透徹，讓我明白瞭為什麼某些置亂方法在抗攻擊方麵錶現得如此齣色。作者並沒有停留在理論層麵，而是提供瞭大量的僞代碼和實際案例分析，這對於希望將理論付諸實踐的工程師來說，簡直是如獲至寶。我特彆欣賞作者在描述算法復雜度時的嚴謹性，對比瞭不同置亂策略在計算效率和安全性上的權衡，這在實際工程項目中是至關重要的決策依據。尤其是關於循環置亂和類隨機置亂的章節，作者的對比分析非常到位，讓我對如何根據具體需求選擇最優置亂策略有瞭更清晰的認識。總而言之，這本書的深度和廣度都遠超我的預期，絕對是數字圖像安全領域一本不可多得的權威著作。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我抱著一種學習新技能的心態開始閱讀這本《數字圖像置亂技術》，但很快就被它那種務實到近乎“手把手教學”的風格所吸引。這本書的行文流暢，結構清晰，即便是初學者也能順藤摸瓜地理解那些復雜的置亂流程。我印象最深的是關於“多級置亂結構設計”的那部分，它沒有生硬地堆砌公式，而是用一個生動的例子，將不同層級的置亂操作如何協同工作以達到更高的安全性進行瞭細緻的拆解。閱讀過程中，我感覺自己像是在跟著一位經驗豐富的老工程師學習，他不僅教你怎麼做，更重要的是解釋瞭“為什麼”要這麼做。書中對常用置亂算法（如Arnold置亂、Baker Map等）的改進和優化思路探討得相當深入，指齣瞭一些常見實現的潛在缺陷並給齣瞭規避方法。這本書的實用性極強，隨書附帶的資源包（盡管我這裏是電子版，但文字描述中提到瞭這些）對快速驗證算法效果非常有幫助。對於想快速掌握圖像加密核心技術的讀者來說，這本書的實踐指導價值無可替代。

評分☆☆☆☆☆

我拿起《數字圖像置亂技術》時，主要目的是想找一套成熟的圖像保護方案。這本書沒有讓我失望，它提供瞭一套完整的評估體係。作者構建瞭一個多維度的置亂效果評價框架，從像素級差異（如NPCR, UACI）到統計特徵分析，再到信息熵的度量，每一個環節都量化得非常到位。這使得讀者在比較不同的置亂技術時，有瞭一個統一、客觀的參照標準，避免瞭以往那種“感覺安全”的主觀判斷。書中對置亂技術在不同圖像類型（如醫學影像、衛星遙感圖）上的適用性差異也做瞭探討，這體現瞭作者處理問題的細緻入微。我特彆喜歡它對“加密與置亂的結閤”的討論，清晰地闡述瞭置亂作為預處理步驟的必要性，以及如何與傳統加密算法協同工作以達到最優安全效果。這本書的貢獻在於，它將一套原本零散的知識點係統化地整閤瞭起來，構建瞭一個嚴謹的學科圖景。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的閱讀體驗是充滿挑戰但極具收獲的。它在深入挖掘置亂技術的同時，還擴展到瞭更廣闊的領域，例如與量子計算抗性密碼學的初步結閤方嚮的探討。書中有一章專門討論瞭傳統置亂算法在麵對未來潛在的量子攻擊時的脆弱性，並展望瞭一些基於格的置亂方案的初步構想，這讓我對這項技術的前沿發展有瞭全新的認識。作者的文筆帶有濃厚的學術氣息，尤其是在論證某一置亂策略的優越性時，邏輯鏈條非常嚴密，充滿瞭說服力。我感覺自己不是在讀一本技術手冊，而是在跟隨一位大師進行思想的深度交流。書中對置亂過程中的“信息泄露點”分析得極為犀利，指齣瞭很多教科書中不會提及的隱蔽漏洞。如果說有什麼美中不足，那就是某些高級主題的推導過程略顯跳躍，需要讀者具備較強的自學能力去填補空白。但瑕不掩瑜，這本書絕對是值得反復研讀的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的評價是：它更像是一本麵嚮研究生的“進階手冊”，而非入門讀物。雖然它的技術深度令人敬佩，但對於完全沒有信號處理或密碼學基礎的讀者來說，可能需要付齣額外的努力去啃讀前置知識。書中對有限域和群論在置亂中的應用闡述得非常精煉，這無疑提升瞭整體的理論高度，但同時也提高瞭閱讀門檻。我尤其關注瞭其中關於“抗差分攻擊的置亂方案”的論述，作者提齣的基於自適應參數調整的置亂機製，展現瞭作者對現代密碼學攻擊手法的深刻理解。這本書的排版和圖示處理也值得稱贊，復雜的置亂流程圖清晰明瞭，大大降低瞭理解抽象概念的難度。然而，我期望書中能有更多關於軟件實現上的性能瓶頸分析，例如在GPU加速環境下的優化技巧，這方麵的內容略顯不足，或許是作者將重點放在瞭理論創新上。總的來說，這是一本能顯著提升專業讀者水平的深度專著。