采用Lorenz混沌系統的數字視頻加密技術介紹

　　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相應的程序對視頻文件“original.avi”進行加密與解密，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過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”進行仿真實現，由結果可以發現，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,得到如圖7所示的解密效果圖，解密出來的圖像已經無法看清了，非常模糊，這說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自于發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，混沌本身具有實現密碼的許多優點，其內在的帶有確定性的隨機性和計算復雜度低的特點具有很大的吸引力。目前，國內外學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，沒有利用視頻數據本身的特性和選擇性加密的優點，沒有很好地結合視頻壓縮標準方面的研究,因此很難提高其實用性和實時性。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重要的發展方向。