采用Lorenz混沌系統的數字視頻加密技術(shù)介紹

　　4 Matlab仿真結果及分析

　　4.1 仿真結果

　　在Matlab7.1的工作平臺下，按照上文提出的加密方案編寫(xiě)相應的程序對視頻文件“original.avi”進(jìn)行加密與解密，Lorenz系統的初始值(x0,y0,z0)取為(0.01,0.02,0.03)，圖4~圖7是加解密的實(shí)驗結果，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(guò)混沌系統加密后的效果圖，圖6是在系統參數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(lái)的圖像效果圖,圖7則是修改了系統參數b為30.000 01之后的效果圖。

4.2 結果分析

　　在采用上述加密算法之后,用Matlab仿真工具編程對“original.avi”進(jìn)行仿真實(shí)現，由結果可以發(fā)現，由于是視頻加密，因此只能分析單一的一幀圖像，如圖5所示，是加密之后最后一幀的圖像，加密效果相當不錯，完全看不出視頻文件的內容。當在Lorenz混沌系統初始條件(x0,y0,z0)不同和而系統參數(a,b,c)完全匹配的情況下，得到解密的最后一幀的圖像如圖6所示，完全和原始圖像一樣，解密效果非常明顯。然后，調整系統參數b,把b的值重新取為30.000 01時(shí),得到如圖7所示的解密效果圖，解密出來(lái)的圖像已經(jīng)無(wú)法看清了，非常模糊，這說(shuō)明此種加密算法具有很高的安全性，該系統的安全性主要來(lái)自于發(fā)送端與接收端參數失配的高度敏感性。

　　根據以上仿真結果和分析，混沌本身具有實(shí)現密碼的許多優(yōu)點(diǎn)，其內在的帶有確定性的隨機性和計算復雜度低的特點(diǎn)具有很大的吸引力。目前，國內外學(xué)者將混沌加密理論應用到視頻加密的還不多,主要集中在直接加密方面，沒(méi)有利用視頻數據本身的特性和選擇性加密的優(yōu)點(diǎn)，沒(méi)有很好地結合視頻壓縮標準方面的研究,因此很難提高其實(shí)用性和實(shí)時(shí)性。將混沌加密與選擇性加密相結合，是今后混沌保密算法方面一個(gè)重要的發(fā)展方向。