基于Lorenz混沌系統(tǒng)的數(shù)字視頻加密

　　根據(jù)密碼學(xué)原理,首先要把視頻信息進(jìn)行置亂處理，然后利用混沌系統(tǒng)來進(jìn)行擴(kuò)散加密。

　　利用式(2)中的混沌系統(tǒng)狀態(tài)方程，經(jīng)過離散化之后來實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻混沌加密。在驅(qū)動響應(yīng)式同步的基礎(chǔ)上，加入信號后再形成一個(gè)閉環(huán)和反饋，使驅(qū)動系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)有同步信號，工作原理如圖2所示。

　　通過在Matlab軟件上編程之后驗(yàn)證可以得到，Lorenz系統(tǒng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動響應(yīng)式同步，其仿真結(jié)果如圖3所示，其中橫坐標(biāo)代表發(fā)送端信號x(n),而縱坐標(biāo)則為接收端的信號x′(n)，從圖中可以看出，二者是嚴(yán)格同步的。

　　4 Matlab仿真結(jié)果及分析

　　4.1 仿真結(jié)果

　　在Matlab7.1的工作平臺下，按照上文提出的加密方案編寫相應(yīng)的程序?qū)σ曨l文件“original.avi”進(jìn)行加密與解密，Lorenz系統(tǒng)的初始值(x0,y0,z0)取為(0.01,0.02,0.03)，圖4~圖7是加解密的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中圖4顯示的是原始視頻中的最后一幀原始圖像，圖5是最后一幀原始圖像經(jīng)過混沌系統(tǒng)加密后的效果圖，圖6是在系統(tǒng)參數(shù)完全一致以及初始條件(x1,y1,z1)改為(10,20,10)的情況下解密出來的圖像效果圖,圖7則是修改了系統(tǒng)參數(shù)b為30.000 01之后的效果圖。

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