摘　要
随着Internet技术的发展，人们对通信隐私和信息安全技术越来越重视。综述了图像加密技术的进展状况，对其中的若干图像加密技术，如图像像素置乱技术(例如Arnold变换 幻方变换 和基于频率变化的加密技术）及基于混沌动力学体制的图像加密技术的原理、特点与算法实现都做了阐述，并对这些图像加密技术做了分析与比较，指出了它们各自的优缺点和应用局限性，并讨论了今后的发展方向。

关键词：图像加密；像素置乱；混沌加密

ABSTRACT　
With the development of the Internet technique，communication privacy and the information security are attracting a lot of attention recently。In this paper，the development of image encryption techniques is surveyed。Some techniques，such as pixel permutation technique， and chaotic dynamics-based image encryption techniques，are illustrated。The principles and characteristics o fthe corresponding technique are clarified；the analyses and comparisons are given；and the advantages，disadvantages and appliedlimitations are pointed out。Finally，the future direction in this field is discussed。

Key words：image encryption；pixel permutations；chaotic encryption

第1章  绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 现代密码体制与图像加密 2
1.3 毕业设计的目标 3
第2章 方案论证 5
2.1 图像加密技术概述 5
2.2 加密软件的设计与选择 7
2.2.1 C语言 7
2.2.2  MATLAB简介 8
2.2.3 MATLAB的组成 9
2.2.4 MATLAB与图像处理 10
2.2.5 软件的比较 11
2.3 图像的基本知识 13
2.3.1 图像 13
2.3.2 图像的类型 14
2.3.3  MATLAB中的8位和16位图像 16
2.4 本章小结 17
第3章 基于几何置乱的图像加密技术 18
3.1 Arnold变换 18
3.1.1 Arnold变换 18
3.1.2 Arnold变换的周期性问题及对加密效果的影响 20
3.2 基于采样技术的图像变换 22
3.2.1基于采样技术的图像变换 22
3.2.2 多步置乱变换 24
3.3 按幻方做图像像素置乱变换 25
3.3.1 什么是幻方矩阵 25
3.3.2 基于幻方矩阵的数字图像位置置乱 26
3.4 小结 27
第4章 基于混沌的图像加密技术 29
4.1 混沌及混沌的特点 29
4.2 混沌加密原理 30
4.3 混沌系统 30
4.3.1 logistic映射 31
4.5 加密算法步骤 38
4.6 小结 38
结论 39
参考文献 41
致  谢 42
附   录 43
 
第1章  绪论
1.1 选题背景
随着Internet技术与多媒体技术的飞速发展，多媒体通信逐渐成为人们进行信息交流的重要手段，如人们可以通过网络交流各种信息，进行网上贸易等。图像信息是多媒体信息中数据量最大，处理最难且研究最新的信息，应用前途十分看好。例如，一帧512 X 512的黑白图像的数据量是256KB，一帧彩色图像则有近768KB的数据量，一秒彩色电视图像数据量是19.2MB，因此，图像的实时处理及传送技术，具有非常广阔的发展前景。可是，网络上的图像数据有很多是要求发送方和接收方要进行保密通信的，如军用卫星所拍摄的图片，军用设施图纸，新型武器图，金融机构的建筑图纸等。还有些图像信息，如在远程医疗系统中，医院中患者的病历(其中包括患者的图像)，根据法律必须要在网络上加密后方可传输。不言而喻，由因特网传输图像数据不但方便快捷，不受地域限制，而且省时省力，节约开支，提高效率。但由于某些图像数据的特殊性，即发送双方都不希望网络上所传输的图像数据被未授权者所浏览或处理，这些图像信息不但涉及个人隐私，而且有的涉及到国家安全，因而图像数据的保护越来越受到社会的普遍重视。
    对于数字图像，有两种有效的保护技术。其一是近年来发展起来的数字水印技术。通过在数字图像中嵌入数字水印信息可以较为有效的实现数字图像版权保护，但这样的图像并不改变图像的可见性，这对娱乐工业中涉及知识产权的鉴定或许是可行的，但对于某些特殊的通信场合，例如军用卫星摄取的图片，患者的病历等的传输以及娱乐工业中产品的网络发送等是不合适的。其二是图像加密技术。通过图像加密操作后，原来的数字图像变为类似于信道随机噪声的信息，这些信息对不知道密钥的网络窃听者是不可识别的(除非进行了有效破译)，进而可以有效地保护传输中的图像数据。随着人们对知识产权的重视及娱乐工业的发展，可以预见，图像加密技术会有广阔的应用前景。
1.2 现代密码体制与图像加密