收藏本站
《华中科技大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

混沌同步与混沌数字水印研究

吴先用  
【摘要】: 混沌现象作为非线性科学的主体之一,近年来一直得到各个科学领域众多研究人员的重视,并在自然科学和社会科学等领域获得了广泛的应用。混沌同步问题作为混沌科学的一个重要研究方向自上个世纪90年代以来发展迅速,并在保密通讯、图像处理等应用方面取得了可喜的进展,越来越多的领域(如生物、经济、物理等)中发现了混沌同步现象,而形成这些同步行为的系统往往具有不同的结构和参数,这样就需要对不同系统之间的混沌同步现象进行研究,而就目前所知这方面的研究还很少。另外,随着网络和多媒体技术的发展,多媒体信息安全显得日益重要,考虑到传统密码学的不足,近年来,人们开始寻求多媒体信息保护的新方法。其中,基于混沌的数字水印技术显示出了其独到的优势,有可能成为新的多媒体保护的有效手段。 论文研究了线性耦合控制、主动控制、自适应控制等方法,重点研究了异结构混沌系统的同步问题,对混沌系统同步控制器的设计进行了理论分析和仿真验证,以不确定性的异结构混沌系统的自适应同步设计为研究重点,并对基于混沌的数字水印算法进行了研究和实验。主要研究内容包括: 论文首先回顾了混沌及混沌同步的有关概念,对基于混沌的数字水印研究概况进行了详细地概括与总结。 设计了三种不同的陈氏混沌系统同步方案:参数已知时采用线性耦合控制及主动控制方法,给出了耦合同步反馈增益矩阵系数的取值范围和主动控制同步控制器的设计,这两种控制方法设计相对简单,同步响应速度快;参数未知时采用自适应控制方法,并分别设计一个控制器和三个控制器来实现陈氏混沌系统的完全同步,并得出了相应的参数自适应律。 提出了不同结构混沌系统的主动控制同步,给出了主动控制设计的基本思想,并以Genesio混沌系统与陈氏混沌系统、统一混沌系统与Genesio混沌系统为例说明了主动控制同步控制器的设计方法,设计方案简单,所设计的控制器能实现异结构混沌系统指数渐近同步。 论文以不确定性异结构混沌系统的同步为研究重点,给出了自适应控制同步设计的一般原理。基于Lyapunov稳定性理论,分别以参数不确定的Genesio混沌系统与陈氏混沌系统、统一混沌系统与Genesio混沌系统、变形蔡氏电路与Lorenz混沌系统、变形蔡氏电路与吕氏混沌系统为例说明了自适应同步控制器的设计方法,得出了相应的参数自适应律,解决了系统参数未知时不同系统间的同步问题。 提出了不确定性异结构超混沌系统的同步,基于Lyapunov稳定性理论,对超混沌陈氏系统与广义Henon-Heiles系统的同步控制器进行了设计,并得出了相应的参数自适应律。 对于混沌系统的广义同步问题,论文提出了一种广义同步设计的一般性方法,该方法既可应用于连续混沌系统也可应用于离散混沌系统。文中以Lorenz混沌系统、Rossler混沌系统、Henon映射为例进行了广义同步的设计。 提出了一种新颖的基于混沌的空域数字水印算法。不同于目前大部分混沌水印方案,算法采用两类混沌映射以增强水印的安全性,一类二维混沌映射用于嵌入位置的加密;另一类一维混沌映射用于确定水印嵌入到载体图像像素的比特位,水印的提取依赖于密钥,最后对水印算法进行了不可见性和鲁棒性测试。 基于混沌序列提出了两种变换域数字水印方案:一种是基于人类视觉系统的水印方案,充分利用人眼的视觉掩蔽特性将水印信号嵌入到分块离散余弦变换(DCT)的次低频系数中,在DCT域内实现了一种图像内容自适应的有意义图像水印算法;另一种是基于DCT相位的水印方案,利用DCT域的相位成分比幅值成分包含更多的图像信息,从而具有更好的鲁棒性的特性,提出了一种新的将加密水印信号嵌入到分块DCT相位成分的盲水印算法。 最后,对论文进行了全面总结,并对未来的研究工作给出了展望。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP309.7

免费申请
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 周琳;李琳;邵明省;;基于混沌蛙跳算法的图像增强处理[J];激光与红外;2012年12期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李擎,郑德玲,杨林浩;基于模糊遗传算法的混沌同步控制算法[J];北京科技大学学报;2001年02期
2 朱洪波,肖井华,李向明;耦合映射的混沌广义同步[J];北京邮电大学学报;1999年03期
3 李华,朱光喜,朱耀庭;一种基于人眼视觉感知模型的数字水印隐藏方法[J];电子学报;2000年10期
4 王丽娜,于戈,王国仁;基于混沌特性改进的小波数字水印算法[J];电子学报;2001年10期
5 张春田,张静;基于混沌映射的鲁棒性图像水印算法[J];电子学报;2002年01期
6 孙锬锋,温泉,王树勋;基于人类视觉的混沌阵列在图像上的水印算法[J];电子学报;2003年01期
7 张小华,孟红云,刘芳,焦李成;一类有效的脆弱型数字水印技术[J];电子学报;2004年01期
8 丁科,何晨,王宏霞;一种定位精确的混沌脆弱数字水印技术[J];电子学报;2004年06期
9 纪震,李慧慧,肖薇薇,张基宏;基于混沌序列的数字水印信号研究[J];电子学报;2004年07期
10 赵健,齐华,田泽,周明全;改进的小波域混沌数字水印算法实现[J];光子学报;2004年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗强;刘新;;DCT域基于对角占优阵的安防数字图像水印算法[J];安防科技;2008年04期
2 杨忠,李万社,刘艳,窦艳妮;数字水印技术综述[J];安康师专学报;2004年06期
3 林贞彬;郭大华;余西龙;朱进生;;EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON THE CHAOTIC PHENOMENA IN THE WAKE OF A NATURAL THERMAL CONVECTION FLOW[J];Acta Mechanica Sinica;2000年02期
4 申传胜;;“混沌”的基本特征及其在教学设计中的应用[J];安庆师范学院学报(社会科学版);2008年06期
5 陈雪玲,陈剑勇,陈振湘,郭东辉;一种新的混沌方程及其超混沌网络模型[J];半导体光电;1999年03期
6 齐笳羽;祝金川;李成仁;任旭东;岳喜爽;;打靶法实现Lorenz-Haken激光混沌的周期和稳态控制[J];半导体光电;2011年01期
7 曹海英;混沌及其哲学启示[J];北方工业大学学报;2001年04期
8 李赵红;侯建军;宋伟;;混沌映射的半脆弱图像数字水印算法[J];北京交通大学学报;2007年02期
9 于京;郭亮;侯建军;;基于图像内容和混沌系统的图像认证算法[J];北京交通大学学报;2010年03期
10 李勤学,徐立鸿,吴启迪;混饨及其与控制的关系概述[J];兵工自动化;1999年04期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王英,郑德玲,鞠磊;基于Lorenz混沌系统的数字图像加密算法[J];北京科技大学学报;2004年06期
2 申敏;刘娟;;一个新超混沌系统及其EWB电路仿真[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2010年01期
3 杨志红;姚琼荟;;无刷直流电动机系统非线性研究[J];动力学与控制学报;2006年01期
4 黄苏海;田立新;;一个新的四维超混沌系统的动力学分析及混沌反同步[J];电路与系统学报;2011年06期
5 钟国群;蔡氏电路混沌同步保密通讯[J];电路与系统学报;1996年01期
6 王海燕,盛昭瀚;混沌时间序列相空间重构参数的选取方法[J];东南大学学报(自然科学版);2000年05期
7 蔺兢;李东生;侯晓芳;;基于两种混沌序列的图像加密方法的研究[J];电脑开发与应用;2007年02期
8 高星明;蔡翔云;;基于奇异值分解的盲数字音频脆弱水印算法[J];电声技术;2008年04期
9 谢建全;谢勍;黄大足;;Arnold变换的周期性与安全性分析[J];计算机安全;2008年05期
10 周红,罗杰,凌燮亭;混沌非线性反馈密码序列的理论设计和有限精度实现[J];电子学报;1997年10期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 徐健楠;王贺元;李贺芳;;混沌在图像加密中的应用[J];辽宁工业大学学报(自然科学版);2012年05期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李擎,郑德玲,唐勇,陈占英;一种新的模糊遗传算法[J];北京科技大学学报;2001年01期
2 郭杰,王琳,李秉智;Chebyshev混沌序列和m序列的特性比较和分析[J];重庆邮电学院学报;1999年04期
3 韦志辉,秦鹏,欧阳宏彬,富煜清;基于小波域中视觉门限模型的数字水印技术[J];东南大学学报;1998年05期
4 黄继武,YunQ.SHI,程卫东;DCT域图像水印:嵌入对策和算法[J];电子学报;2000年04期
5 张春田,张静;基于混沌映射的鲁棒性图像水印算法[J];电子学报;2002年01期
6 宋琪,朱光喜,容太平,罗航建;一种基于模运算的数字水印隐藏算法[J];电子学报;2002年06期
7 陈茂银,韩正之;Genesio混沌系统的非线性反馈同步及其在保密通信中的应用[J];电子学报;2002年10期
8 孙锬锋,温泉,王树勋;基于人类视觉的混沌阵列在图像上的水印算法[J];电子学报;2003年01期
9 潘蓉,高有行;一种自适应的盲水印方法[J];光子学报;2002年09期
10 孟 兵,周良柱,万建伟;基于维纳滤波的数字水印算法[J];计算机工程与应用;2000年11期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨文,丁友东;数字水印移动代理[J];计算机应用;2001年S1期
2 谭峰;一种基于小波变换的数字图像加密算法[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2003年05期
3 朱建红,范新南;一种基于HVS的彩色图像数字水印算法[J];河海大学常州分校学报;2004年02期
4 胡德明,杨杰,王明照;基于DCT的视频数字水印技术研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2004年04期
5 张凤英,罗予东;一种基于DCT的扩频音频数字水印技术[J];湛江师范学院学报;2004年03期
6 姜峰,姚鸿勋,高文;基于群演算的小波域数字水印嵌入算法[J];计算机工程与应用;2004年33期
7 台莉春,高珍,张志浩;基于小波变换的数字水印最佳嵌入位置的研究[J];微型电脑应用;2005年04期
8 贾小军;基于DCT变换的数字水印技术研究[J];嘉兴学院学报;2005年03期
9 庞娇阳,梅文博;MPEG-4码流中的数字水印[J];计算机工程与应用;2005年30期
10 蔡翔云;张爱英;;一种基于图像内容特征的数字水印方法[J];昆明理工大学学报(理工版);2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林琦;王丽娜;董晓梅;于戈;申德荣;;MPEG视频信息中的数字水印研究与实现[A];第十九届全国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2002年
2 谭亮;徐升华;;基于多小波的数字水印优化[A];信息化、工业化融合与服务创新——第十三届计算机模拟与信息技术学术会议论文集[C];2011年
3 张春田;;信息隐藏与数字水印[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
4 王巧龙;王钲旋;许志闻;;一个基于相似变换不变性的数字水印算法[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
5 袁中兰;温巧燕;杨义先;;利用数字水印实现资源的远程访问控制[A];2005通信理论与技术新进展——第十届全国青年通信学术会议论文集[C];2005年
6 姚志强;林崧;潘日晶;姚秀芳;;基于B样条方法的数字水印[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
7 王伟;李岩;;一种鲁棒性的2D矢量图形水印算法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
8 龚理;邹北骥;孙家广;;一种分层结构的非对称数字水印系统[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
9 赵学军;李鹏;宁书年;;基于DHT的彩色图像自适应水印算法[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
10 孔祥维;杨德礼;胡祥培;;数字水印和数字产品的版权保护[A];管理科学与系统科学研究新进展——第6届全国青年管理科学与系统科学学术会议暨中国科协第4届青年学术年会卫星会议论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 未名;数字水印防伪新招[N];金融时报;2003年
2 赵伟峰;数字水印还能走多远[N];中国商报;2009年
3 许洁;数字水印[N];中国计算机报;2002年
4 记者费伟伟;数字水印玄机多[N];人民日报;2003年
5 邹潇湘;数字水印加密技术[N];中国计算机报;2002年
6 ;数字水印——藏起来的信息[N];计算机世界;2001年
7 本报记者 王源;音乐里“暗藏”着文章[N];科技日报;2003年
8 ;数字水印与防伪技术[N];计算机世界;2001年
9 ;数字水印印刷防伪研究与应用现状[N];计算机世界;2001年
10 ;数字水印应用于印刷防伪[N];计算机世界;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邓铭辉;抗几何攻击的鲁棒数字水印技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 张志明;信息安全中的数字水印技术研究[D];西北工业大学;2003年
3 孙树森;三维模型数字水印技术及防重构技术研究[D];浙江大学;2006年
4 曾高荣;数字水印的鲁棒性评测建模和算法研究[D];北京交通大学;2010年
5 骆婷;鲁棒图像数字水印算法和数字水印协议研究[D];华中科技大学;2010年
6 杜江;信息隐藏与数字水印技术研究[D];西安电子科技大学;2001年
7 温泉;多媒体数字水印的鲁棒性和不可感知性研究[D];吉林大学;2005年
8 杨付正;数字视频客观质量评估方法研究[D];西安电子科技大学;2005年
9 李健;抗几何攻击的数字图像水印技术的研究[D];南京理工大学;2009年
10 彭军;混沌在网络信息安全中的应用研究[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 傅茂洺;数字水印技术[D];四川大学;2003年
2 朱建红;基于DCT域的自适应彩色图像数字水印技术研究[D];河海大学;2004年
3 张文彬;基于数字水印的图像版权保护系统的设计与实现[D];中南大学;2010年
4 陈军;三维人体运动数字水印算法研究[D];北京邮电大学;2011年
5 王妍芬;基于混沌神经网络的数字水印算法研究[D];中北大学;2011年
6 柴玲;基于小波变换的数字水印理论与实现方法的研究[D];西安电子科技大学;2001年
7 王明照;基于MPEG的数字水印技术研究[D];武汉理工大学;2003年
8 徐天岭;可抗重录音的鲁棒性音频数字水印算法研究[D];北方工业大学;2010年
9 陈涛;基于DCT域的数字图像水印算法研究及应用[D];山东师范大学;2011年
10 李小斌;灰度图象数字水印的研究与应用[D];西北工业大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026