一種基于2D Growing Tree 迷宮的數(shù)字置亂方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法，預(yù)先對(duì)Growing Tree迷宮生成區(qū)域進(jìn)行人為限定，從而可用于人為指定的任意2D封閉連通區(qū)域，同時(shí)按迷宮節(jié)點(diǎn)更新順序?qū)γ詫m設(shè)定區(qū)域的每個(gè)節(jié)點(diǎn)賦予唯一編號(hào)，由此產(chǎn)生迷宮設(shè)定區(qū)域所有節(jié)點(diǎn)的排列，在此基礎(chǔ)上構(gòu)造了基于2D Growing Tree迷宮的節(jié)點(diǎn)更新序列和節(jié)點(diǎn)更新序列復(fù)合的置亂方法，從而可將所有節(jié)點(diǎn)置亂。本發(fā)明所給出的置亂方法具有普適性和靈活性，在使用過程中不存在任何限制，不僅能用于傳統(tǒng)置亂方法所針對(duì)的規(guī)則區(qū)域，例如正方形和矩形區(qū)域，也可用于任意選定的2D封閉連通不規(guī)則區(qū)域置亂。本發(fā)明也給出了用于像素矩陣，R、G、B通道矩陣和比特位面的圖像置亂方法。
【專利說明】-種基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及信息安全和數(shù)字信號(hào)處理等交叉研究領(lǐng)域，具體為基于Growing Tree迷宮生成策略的數(shù)字置亂方法，特別涉及一種基于2DGrowingTree迷宮的數(shù)字置亂 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，伴隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的圖像在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，在給用 戶提供方便的同時(shí)，也帶來了一系列的安全隱患。對(duì)圖像的不當(dāng)使用和惡意篡改，不僅涉及 個(gè)人隱私問題，也會(huì)給社會(huì)帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。保障圖像的核心技術(shù)是數(shù)字圖像加密。
[0003] 在數(shù)字圖像加密領(lǐng)域，研究最為廣泛和靈活的一類圖像加密方法，就是在同一空 間內(nèi)，對(duì)圖像的重編碼技術(shù)，即圖像置亂技術(shù)。
[0004] 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字圖像置亂技術(shù)已成為數(shù)字安全傳輸和保密的主 要手段。其基本思路就是把一幅圖像經(jīng)過一定的數(shù)學(xué)變換，轉(zhuǎn)變成面目全非的另一幅圖像， 以起到對(duì)圖像的安全保密作用。
[0005] 數(shù)字圖像置亂也是目前隱密術(shù)、數(shù)字水印、信息分存和可視密碼技術(shù)中，一項(xiàng)關(guān)鍵 預(yù)處理技術(shù)。已受到了國內(nèi)外學(xué)者的普遍重視，并取得了豐碩的研究成果。
[0006] 數(shù)字圖像置亂最初來源于有線電視信號(hào)加密，早期的置亂在位置空間進(jìn)行，用于 對(duì)圖像像素位置打亂，這些置亂方法包括行倒置置亂、行平移置亂、行置換置亂、行循環(huán)置 舌U行分量切割置亂等。隨著置亂技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已提出的置亂方法多種多樣，既可 用于位置置換，也可用于灰度替代。
[0007] 當(dāng)前已提出的置亂方法主要有：基于離散元素序列的置亂方法、基于掃描路線的 置亂方法、基于遍歷矩陣的置亂方法、基于迭代函數(shù)系統(tǒng)的置亂方法、基于離散混沌映射的 置亂方法、基于中國拼圖的置亂方法和基于矩陣變換的置亂方法等。
[0008] 目前盡管已提出了多種置亂方法，但傳統(tǒng)置亂方法大多只能用于規(guī)則區(qū)域置亂， 例如正方形和長方形區(qū)域，而不能對(duì)圖像選定的任意不規(guī)則區(qū)域進(jìn)行置亂。
[0009] 例如基于Fibonacci序列和Lucas序列的置亂方法將置亂圖像的寬、高拘泥為 Fibonacci序列和Lucas序列元素；基于SCAN語言和Hilbert曲線的置亂方法將置換圖像 的大小約束為2nX2n的正方形圖像；由于并非所有圖像都存在騎士巡游路徑，由此導(dǎo)致了 基于騎士巡游的置亂方法只能用于圖像寬、高在特定尺度上的圖像；對(duì)于奇數(shù)階幻方，其置 亂圖像邊長為奇數(shù)，對(duì)于雙偶階幻方，其置亂圖像邊長為4的整數(shù)倍；由于任意階的拉丁方 并非都存在，基于拉丁方的置亂方法只能用于置亂圖像邊長為特定尺度的圖像，例如邊長 為Pn且P為素?cái)?shù)的圖像；對(duì)于離散KolmogorovFlowsMap和亞仿射變換,只能用于置亂正 方形圖像；傳統(tǒng)的基于矩陣的圖像置亂方法，其基本表示形式為X[i]=(AX[H])modN，但由 于只有一個(gè)尺度參數(shù)N，由此決定了基于矩陣的圖像置亂方法只能用于置亂特定尺度的圖 像，例如正方形圖像和對(duì)矩形圖像的灰度進(jìn)行置亂。
[0010]在文獻(xiàn)二維非等長圖像置亂變換（電子學(xué)報(bào)，2007, 35 (7):1290-1294)， 二維三角映射及其在圖像置亂上的應(yīng)用（InformationTechnology Journal，2008, 7 (I) :40-47)，二維雙尺度矩形映射及其在圖像置亂上的應(yīng)用（計(jì) 算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)報(bào)，2009, 21 (7) : 1026-1034)和多尺度三角映射及其在 變尺度置舌L上的應(yīng)用(InternationalJournalofComputerApplicationsin Technology, 2010, 38 (1-3) :74-85)，我們將X[i] = (AX[i-1])modN拓展為X[i] = (AX[i-1])mod N，N為有限個(gè)尺度構(gòu)成的尺度向量，提出了 2維非等長變換存在性判據(jù)，2維雙尺度矩形映 射的特殊形式-2維三角映射，以及2維雙尺度矩形映射一般性構(gòu)造方法和多尺度三角映 射。盡管X[i]= (AX[H])m〇dN可用于任意矩形圖像置亂，并可對(duì)圖像位置和灰度同時(shí)置亂， 但所提出的方法只能對(duì)規(guī)則區(qū)域進(jìn)行置亂，不能用于對(duì)選定的任意不規(guī)則區(qū)域進(jìn)行置亂。 [0011] 傳統(tǒng)的迷宮生成方法在人工智能和優(yōu)化計(jì)算領(lǐng)域應(yīng)用較廣，一般用于動(dòng)態(tài)復(fù)雜場 景的模擬和仿真，在信息安全領(lǐng)域涉及較少，在文獻(xiàn)基于迷宮置換和Logistic混沌映射的 圖像加密算法（計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2014, 34 (7) : 1902-1908)，我們探討了基于DFS迷宮節(jié)點(diǎn)入棧 順序和行優(yōu)先掃描順序高效產(chǎn)生置換的方法，將迷宮生成方法應(yīng)用于任意矩形圖像加密， 但所提出的方法不能應(yīng)用于圖像的任意連通不規(guī)則封閉區(qū)域加密。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種基于2DGrowingTree迷宮的數(shù) 字置亂方法，該方法可用于2D任意連通封閉區(qū)域數(shù)據(jù)置亂。
[0013] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0014] 一種基于2DGrowingTree迷宮的數(shù)字置亂方法，包括以下步驟：
[0015] 第1步：設(shè)定迷宮初始范圍Sinit =Omxn和迷宮有效區(qū)域Smaze = (Sy)mxn，對(duì)于 ?',/i= 0,…，m-1，j= 0,…，n-1,若Av 在Sm則標(biāo)記Si，j= -1，反之則標(biāo)記Si，j= 〇 表示該節(jié)點(diǎn)未訪問，若si;j>0表示該節(jié)點(diǎn)已訪問；
[0016] 第 2 步：對(duì)于e *^亂Vi= 0,…，m-1，j= 0,…，n-1，記Si,j.d，d= 0, 1，2, 3 依次為節(jié)點(diǎn)si;」的下方、右方、上方和左方墻，初始化&，」.d= -1，d= 0, 1，2, 3,即將Smaze范 圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)以墻進(jìn)行分隔，si;j.d= -1表示有墻，si;j.d= 0表示無墻；
[0017] 第3步：選擇隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y=RG(X),設(shè)定初始值RG.init=seed,初始化 迷宮節(jié)點(diǎn)列表Amaze =Φ，節(jié)點(diǎn)更新序列Aupdate =Φ，由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器隨機(jī)產(chǎn)生2個(gè)概率 Precent，P〇ldest G [0，1);
[0018]第 4 步：選取VswueS?-，X=xQ，y=yQ，將sx，y 分別加到Aniaze 和Aupdate，即Aniaze Anaze.&dd(Sx，y)AUpdate ^update*￡icld(sx ；
[0019]第5步：若Amaze尹Φ，則循環(huán)執(zhí)行第6步?第8步；
[0020] 第6步：產(chǎn)生1個(gè)隨機(jī)數(shù)Pe[0, 1)，若Pe[0,U，則取Amaze尾部元素作為 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)sx，y;反之若Pe[匕^匕^+匕^丄則取八^頭部元素作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)^^反之 則從Amaze 中隨機(jī)取一個(gè)元素作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)sx，y，sx，y=Amaze (index),index=random(Amaze. length)；
[0021]第7步：若sx，y周圍的鄰近節(jié)點(diǎn)中sx+1，y,sx，y+1,SxW Su1存在未訪問的有效節(jié) 點(diǎn)sx，，y，eSmaze,則將sx，，y，加入到Amaze，即Amaze =Amaze.add(sx，，y，），Aupdate =Aupdate. add(sx、y,);
[0022] 第8步：若sx，y周圍的鄰近節(jié)點(diǎn)中sx+1，y，sx，y+1，Vu，Sj^1不存在未訪問的有效節(jié) 點(diǎn)sx,，y,eSmaze,則刪除Amaze索引位置為Index位置的元素，即Amaze.delete(index);
[0023] 第9步：利用Aupdate構(gòu)造Smaze = (Si，pmxn范圍內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)間的映射關(guān)系，從而將 Smaze= (SiJmxn范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)置亂。
[0024] 作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案，第9步中映射方法具體包括以下步驟：
[0025] 第9. 1步：選取整數(shù)作為映射偏移量11，11modAupdate.length關(guān)0,將其按式（1) 規(guī)范到（-Aupdate.length,Aupdate.length)范圍內(nèi)的整數(shù)，按式⑵計(jì)算index;
[0026] 11 = 11modAupdate.length(I) f(// +Λ^,.length)modΛlength// < 0
[0027] index= (2) IlIl>0
[0028]弟 9. 2 步：將Sinit 復(fù)制為T=(I^j)mxn;
[0029] 第 9· 3 步：對(duì)于V(/，/)ee為，按式⑶將Si，j賦值給 tx，y;
[0030] (i，j) =AupdateQi),ii= 0, ...，Aupdate.length-1
[0031 ] (X，y) =Aupdate (kk)，kk= 0, ...，Aupdate.length-1 (3)
[0032] kk= (ii+index)modAupdate.length
[0033]第 9. 4 步：輸出T= (I^j)mxnt5
[0034] 選取兩個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y=RGci(X)，y=RG1 (X)，設(shè)定隨機(jī)初始值RGci.init= seed。，RG1.init=Seed1生成迷宮節(jié)點(diǎn)更新序列;
[0035] 第9步中映射方法具體包括以下步驟：
[0036] 第9. 1步：輸入任意整數(shù)作為映射偏移量11，并將其按式⑷規(guī)范到 妙）范圍內(nèi)的整數(shù)，按式（5)計(jì)算index ;
[0037] // = //modAlphih,.length(4) ,I(II+A0,,.!emflh)modA0.,.lengthIl<0
[0038] index=K ^ (S)
[ Il //>0
[0039]第 9· 2 步：將Sinit 復(fù)制為T=UiJmxn;
[0040]第 9·3步：對(duì)于V〇',y)ee，按式（6)將Si，j賦值給tx，y ;
[0041] (Uj)=Kpdnte(U),ii= 0,···,AlpdatJength-1
[0042] (x，y、= 4,-Mk、，kk =Q，…，AU,'.Jength-' (6)
[0043] kk=(ii+index)modAlixlalcJenglh
[0044]第 9. 4 步：輸出T= (I^j)mxnt5
[0045] 作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案，在進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟：
[0046]第⑴步：讀取待置亂圖像像素矩陣P= (Pi，j)mXn作為Sinit，在Sinit上選取特定區(qū) 域作為Sniaze ;
[0047] 第⑵步：選取作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y= RG(x)， 設(shè)定初始值RG.init=seed和映射偏移量11 ;
[0048] 第（3)步：輸出置亂后的矩陣P' = (p'υ)πΧη，將其寫為置亂后的圖像。
[0049] 作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案，在進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟：
[0050] 第⑴步：讀取待置亂圖像像素矩陣P= (Pi，j)mXn作為Sinit，在Sinit上選取特定區(qū) 域作為Sniaze ;
[0051] 第⑵步：選取VsvibA,,,., 作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y = RG0(X)，y=RG1(X)，設(shè)定初始值RG。·init=seed。，RG1.init=Seed1 和映身寸偏移量 11 ;
[0052] 第⑶步：輸出置亂后的矩陣P' = (p'^)πΧη將其寫為置亂后的圖像。
[0053] 作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案，在進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟：
[0054]第⑴步：讀取 24 位圖像R、G、B通道矩陣P24.R= (Rj)mxi^P24-G= (gi，j)mXn 和 P24.B= (Hn，將其分別作為初始范圍，在選取特定區(qū)域作為有 效區(qū)域;
[0055] 第⑵步：選取 ibeSL分別作為R、G、B通道的初 始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y=RGK(x)，y=RGe(x)，y=RGb(X)，設(shè)定初始值RGK.init=seedK,RGg.init=seedG,RGb.init=seedB 和映射偏移量 11K, 11G,IIb ;
[0056] 第⑶步：輸出置亂后的矩陣R'，G'，B'寫為置亂后的圖像。
[0057] 作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案，在進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟：
[0058]第⑴步：讀取 24 位圖像R、G、B通道矩陣P24.R= (Rj)mxi^P24-G= (gi，j)mXn 和 p24.b= (Kj)mxn，將其分別作為初始范圍，在C，C,C.選取特定區(qū)域作為
[0059]第（2)步：選取 ，<.n^ 分別作為R、G、B通道迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 少=/?G(f(Λ-)，_ν==V=WGl0Wj^ RGfiMt = seed^,RGf.init = seedf,RG^.init = seed^,RG^.init = Seed^r,RG^Mt = seed^,RGfMt = seedf和映射偏移量11E, 11G, 11B ；
[0060]第（3)步：依次輸出置亂后的矩陣R'，G'，B'寫為置亂后的圖像。
[0061] 作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案，在進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟：
[0062]第⑴步：讀取待置亂圖像比特位面，對(duì)于8位圖像P8，將圖像位面 以仏=(<U，狀=〇，1/"，7依次作為初始范圍C，妖= 0，Ι，···，7,對(duì)于24位圖像P24,將圖像位面A·%-=(<)_狀=〇，1，?，23依次作為初始范圍々,欲=0，1,?,23，在5^上選取 特定區(qū)域作為有效區(qū)域Cb;
[0063] 第⑵步：選取作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y= RGkk(X)，設(shè)定初始值RGkk.init=Seedkk和映射偏移量Ilkk;
[0064] 第（3)步：依次輸出置亂后的矩陣，對(duì)于8位圖像P8，將置亂后的位面W'kk，kk= 〇,…，7寫為置亂后的圖像8,對(duì)于24位圖像P24,將置亂后的位面Wkk,kk= 0,…，23 寫為置亂后的圖像。
[0065] 作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案，在進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟：
[0066] 第⑴步：讀取待置亂圖像比特位面，對(duì)于8位圖像P8，將圖像位面 =Od尨= 〇，1，···，7依次作為初始范圍?，Μ= 0，1,···，7 ,對(duì)于24位圖像P24，將圖 像位面P24.% =(>CU，妖二0，1，…,23依次作為初始范圍筆r，狀：0,1，…，23，在以上選取 特定區(qū)域作為有效區(qū)域
[0067]第⑵步：選取Vst,.eS=作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 _y=i?G^(x)，= ，設(shè)定初始值 和映射偏移量Ilkk;
[0068]第（3)步：依次輸出置亂后的矩陣，對(duì)于8位圖像P8，將置亂后的位面W'kk，kk= 〇,…，7寫為置亂后的圖像8,對(duì)于24位圖像P24,將置亂后的位面Wkk,kk= 0,…，23 寫為置亂后的圖像。
[0069]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析
[0070] (1)傳統(tǒng)的迷宮生成方法在人工智能和優(yōu)化計(jì)算領(lǐng)域應(yīng)用較廣，一般用于動(dòng)態(tài)復(fù) 雜場景的模擬和仿真，但在信息安全領(lǐng)域涉及較少，而傳統(tǒng)的置亂方法一般將置亂空間局 限在特定的尺度上，用于圖像規(guī)則區(qū)域置亂，例如正方形圖像和矩形圖像以及僅適用于特 定尺度圖像的規(guī)則區(qū)域加密，方法不具有普適性，在實(shí)施過程中存在使用限制。本發(fā)明則將 傳統(tǒng)的迷宮生成方法引入到信息安全中的置亂處理方法中，在GrowingTree迷宮生成方法 中添加了迷宮有效區(qū)域Smaze約束限制，使其僅在事先選定的2D任意封閉連通區(qū)域Smaze上 產(chǎn)生迷宮，同時(shí)將GrowingTree迷宮節(jié)點(diǎn)更新順序以節(jié)點(diǎn)更新序列Aupdate輸出用于生成排 列，利用該排列構(gòu)造所有節(jié)點(diǎn)之間的映射關(guān)系，從而將所有節(jié)點(diǎn)置亂。
[0071] 在此基礎(chǔ)上本發(fā)明還給出了結(jié)合節(jié)點(diǎn)更新序列和節(jié)點(diǎn)更新序列復(fù)合的數(shù)字置亂 方法。同現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明所給出的置亂方法具有普適性和靈活性，在使用過程中不存 在使用限制，不僅可以用于置亂傳統(tǒng)置亂方法的規(guī)則區(qū)域，例如正方形和矩形區(qū)域，也可以 用于任意選定的2D連通封閉區(qū)域。
[0072] (2)本發(fā)明所給出的置亂方法可單獨(dú)使用，也可多次迭代，還可將不同方法聯(lián)合使 用，也可和現(xiàn)有的信息隱藏、數(shù)字水印、秘密共享和加密策略相結(jié)合，結(jié)合任意設(shè)定的隨機(jī) 數(shù)發(fā)生器對(duì)任意選定2D連通封閉區(qū)域數(shù)據(jù)提供不同安全級(jí)別的多重保護(hù)，具備較高的實(shí) 際應(yīng)用價(jià)值。
[0073](3)同時(shí)本發(fā)明所針對(duì)的對(duì)象也不僅僅是圖像，可以用于任意封閉連通區(qū)域數(shù)據(jù) 的置亂和恢復(fù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0074] 圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例：方法1 一種基于2DGrowingTree迷宮的數(shù)字置亂方 法流程圖；
[0075] 圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例：方法2結(jié)合具體映射方法的數(shù)字置亂方法流程圖；
[0076] 圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例：方法3結(jié)合另一種映射方法的數(shù)字置亂方法流程圖；
[0077] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例：測試圖像（含24位真彩色人像照片和迷宮有效區(qū)域設(shè)定圖 像包括五邊形、六邊形、五角星、心形、閃電形、空心云狀圖和人像前景等單色圖像，其中黑 色為迷宮有效區(qū)域，所有圖像分辨率均為80X60);
[0078] 圖5是傳統(tǒng)的GrowingTree迷宮方法生成的80X60迷宮；
[0079] 圖6是本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)的GrowingTree迷宮方法添加有效區(qū)域限制的產(chǎn)生的迷宮 (以圖4中的空心云狀圖和人像前景為迷宮有效區(qū)域）；
[0080] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例：由圖4五邊形設(shè)定區(qū)域按方法1中GrowingTree迷宮法產(chǎn) 生的前30個(gè)元素排列；
[0081] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例：以5X6迷宮為例驗(yàn)證方法2 (原始矩陣、迷宮生成排列、正 映射、逆映射、置亂矩陣和恢復(fù)矩陣）；
[0082] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例：以5X6迷宮為例驗(yàn)證方法3 (原始矩陣、迷宮生成排列1、 迷宮生成排列2、正映射、逆映射、置亂矩陣和恢復(fù)矩陣）；
[0083] 圖10是本方法實(shí)施例：以圖4測試?yán)秊榛A(chǔ)對(duì)方法4的驗(yàn)證圖樣；
[0084] 圖11是本方法實(shí)施例：以圖4測試?yán)秊榛A(chǔ)對(duì)方法5的驗(yàn)證圖樣；
[0085] 圖12是本方法實(shí)施例：以圖4測試?yán)秊榛A(chǔ)對(duì)方法6的驗(yàn)證圖樣；
[0086] 圖13是本方法實(shí)施例：以圖4測試?yán)秊榛A(chǔ)對(duì)方法7的驗(yàn)證圖樣；
[0087] 圖14是本方法實(shí)施例：以圖4測試?yán)秊榛A(chǔ)對(duì)方法8的驗(yàn)證圖樣；
[0088] 圖15是本方法實(shí)施例：以圖4測試?yán)秊榛A(chǔ)對(duì)方法9的驗(yàn)證圖樣。

【具體實(shí)施方式】
[0089] 以下結(jié)合附圖具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)描述：
[0090] GrowingTree生成策略是一種典型的迷宮生成策略,其基本思路是將已訪問的節(jié) 點(diǎn)形成一個(gè)列表，不斷從列表中取元素，將其鄰近節(jié)點(diǎn)的未訪問元素加入列表，如果鄰近的 節(jié)點(diǎn)不存在未訪問的元素，則將其從列表中刪除，直至列表為空。GrowingTree迷宮生成策 略可根據(jù)所取元素的策略，例如最近添加，最先添加和隨機(jī)選擇，產(chǎn)生不同紋理的迷宮。傳 統(tǒng)的GrowingTree迷宮是在mXn規(guī)模網(wǎng)格上的任意節(jié)點(diǎn)出發(fā)，產(chǎn)生一條連接所有網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)且具有復(fù)雜迂回通道的迷宮。
[0091] 經(jīng)典GrowingTree迷宮生成方法在人工智能和優(yōu)化計(jì)算領(lǐng)域應(yīng)用較廣，一般用于 動(dòng)態(tài)復(fù)雜場景的模擬和仿真，但在信息安全領(lǐng)域涉及較少。
[0092] 本發(fā)明預(yù)先對(duì)GrowingTree迷宮生成區(qū)域進(jìn)行人為限定，則GrowingTree生成 迷宮不光可以應(yīng)用于規(guī)則區(qū)域，例如正方形區(qū)域和矩形區(qū)域等，同時(shí)也可應(yīng)用于人為指定 的任意區(qū)域，例如2D封閉連通區(qū)域，同時(shí)可按迷宮節(jié)點(diǎn)更新順序?qū)γ詫m限定區(qū)域的每個(gè)節(jié) 點(diǎn)賦予一個(gè)唯一的編號(hào)，由此可產(chǎn)生一個(gè)排列，利用該排列構(gòu)造所有節(jié)點(diǎn)之間的映射關(guān)系， 從而將所有節(jié)點(diǎn)置亂。
[0093] 本發(fā)明一種基于2DGrowingTree迷宮的數(shù)字置亂方法（記為方法1)具體步驟 如下：
[0094] 第1步：設(shè)定迷宮初始范圍Sinit =Omxn和迷宮有效區(qū)域Smaze = (SiJmxn,對(duì)于 ▽A，/i= 0, ...，m_l，j= 0, ...，n_l，若·^ ^，貝U標(biāo)記SiJ= -1，反之貝U標(biāo)記si;j= 0 表示該節(jié)點(diǎn)未訪問，若si;j>0表示該節(jié)點(diǎn)已訪問；
[0095] 第 2 步：對(duì)于 i= 0, ...，m-l，j= 0, ...，n_l，記Syd，d= 0, 1，2, 3 依次為節(jié)點(diǎn)si;」的下方、右方、上方和左方墻，初始化&，」.d= -1，d= 0, 1，2, 3,即將Smaze范 圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)以墻進(jìn)行分隔，-1表示有墻，〇表示無墻；
[0096]第3步：選擇隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y=RG(X)，設(shè)定初始值RG.init=seed,初始化 迷宮節(jié)點(diǎn)列表Amaze =Φ，節(jié)點(diǎn)更新序列Aupdate =Φ，按隨機(jī)數(shù)發(fā)生器隨機(jī)產(chǎn)生2個(gè)概率 PrecentJ P〇ldest e [0,1)；
[0097] 第 4 步：選取 e足·，X=X。,.V= .V。，將Sxy 分別加到Amaze 和 Α_ε，即A_e = Anaze. &dd (Sx，Q AUpdate ^update* ￡icld (sx；
[0098] 第5步：若Amaze尹Φ，則循環(huán)執(zhí)行第6步?第8步
[0099] 第6步：產(chǎn)生1個(gè)隨機(jī)數(shù)Pe[0, 1)，若Pe[0,U，則取Amaze尾部元素作為 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)sx，y;反之若Pe[匕^匕^+匕^丄則取八^頭部元素作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)^^反之 則從Amaze 中隨機(jī)取一個(gè)元素作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)sx，y，sx，y=Amaze (index),index=random(Amaze. length)；
[0100] 第7步：若sx，y周圍的鄰近節(jié)點(diǎn)中sx+1，y,sx，y+1,Sj^y,Su1存在未訪問的有效節(jié) 點(diǎn)sx，，y，eSmaze,則將sx，，y，加入到Amaze，即Amaze =Amaze.add(sx，，y，），Aupdate =Aupdate. add(sx、y,);
[0101] 第8步：若sx，y周圍的鄰近節(jié)點(diǎn)中sx+1，y,sx，y+1,Sj^y,S^1不存在未訪問的有效節(jié) 點(diǎn)sx,，y,eSmaze,則刪除Amaze索引位置為Index位置的元素，即Amaze.delete(index);
[0102] 第9步：利用Aupdate構(gòu)造Smaze = (si;j)mXn范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)間的映射關(guān)系，從而將 Smaze= (SiJmxn范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)置亂。
[0103] 本發(fā)明方法1中的Aupdate(O)為序列中的第1個(gè)元素，為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，Aupdate. length等價(jià)為迷宮有效區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)數(shù)量。對(duì)于同樣的Smaze，輸入不同的&€乂_， 選定不同的y=RG(X)和RG.init,將產(chǎn)生不同的Aupdate。
[0104] 結(jié)合上述方法和不同映射方法得到用于任意封閉連通區(qū)域的置亂方法，如方法2 和方法3。
[0105] 方法2基于2DGrowingTree迷宮排列生成的節(jié)點(diǎn)更新序列置亂方法：
[0106] 第 1 步：設(shè)定Sinit =Onixn 和S隱e = (Sy)nixn,對(duì)于i= 0, j= 0,…，n-l,若si;jeSmaze,則初始si;j = 0,反之則標(biāo)記si;j = _1,將Sinit 復(fù)制為T= (ty) mXn >
[0107] 第2步：隨機(jī)選取V'.v。作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y = RG(x),設(shè)定初始值RG.init=seed按方法1生成Aupdate ;
[0108] 第3步：輸入整數(shù)作為映射偏移量11 (IlmodAupdate.length尹0)，將其按式⑴規(guī) 范到（-Aupdate.length,Aupdate.length)范圍內(nèi)的整數(shù)，按式⑵計(jì)算index;
[0109] 11 = 11modAupdate.length(I)
[0110] ind,, =?(// + I11〇d11 < 0 ⑵ Iu //>〇 κ}
[0川]第 4 步：對(duì)于 te，3(x，7)e4_fc>，按式⑶將tx，y =SiJ(若將tx，y = si;j修改為si;」=tx，y，則對(duì)應(yīng)為方法2的逆變換）；
[0112] (i，j) =AupdateQi),ii= 0，...，Aupdate.Iength-I
[0113](X，y) =Aupdate (kk)，kk= 0,…，Aupdate.length-1 (3)
[0114] kk= (ii+index)modAupdate.length
[0115]第 5 步：輸出T= (I^j)mxnt5
[0116] 方法2第3步若llmodAupdate.length=0,則對(duì)應(yīng)為Si,」=ti，」，為自身到自身的 映射，不能用于置亂。
[0117] 方法3基于2DGrowingTree迷宮排列生成的節(jié)點(diǎn)更新序列復(fù)合置亂方法，包括 以下步驟：
[0118] 第1步：設(shè)定5恤=〇"1><11和5111伽=(81，入 ><11，對(duì)于吟，7，1 = 0，...，111-1，]·= 0,…，n-l,若si;jeSmaze,則初始si;j = 0,反之則標(biāo)記si;j = _1,將Sinit 復(fù)制為T= (ty) mXn >
[0119] 第2步：隨機(jī)選取作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y = RGtl(X)，y=RG1(X)，設(shè)定隨機(jī)初始值RG?！nit=Seedc^RG1.init=Seed1 按方法 1 分別生 成迷宮節(jié)點(diǎn)更新序列;
[0120] 第3步：輸入任意整數(shù)作為映射偏移量11，并將其按式⑷規(guī)范到 范圍內(nèi)的整數(shù)，按式（5)計(jì)算index;
[0121] // =IlmodAlihhih,.length (4)
[0122] index Λ(Π + Al^Sth)mod A：pdate.length U <0
[ u u>0K J
[0123]第 4 步：對(duì)于W，y)e4:/"ie，3(x，j〇 ，按式（6)將tx，y =si;」（若將tx，y =si;』 修改為si;」=tx，y，則對(duì)應(yīng)為方法3的逆變換）；
[0124] (I,/) =Ali(lal(.{ii)Ji=Q,··-MldakJength-1
[0125] (x,y)=A]ipdate(kk)M= 0,···,4)pd(lte.length-1 (6)
[0126] kk=(ii+index)modΑ'ιψ<1α1(,.length
[0127]第 5 步：輸出T= (I^j)mxnt5
[0128] 若方法3第2步中輸入相同的迷宮初始節(jié)點(diǎn)，選取同1個(gè)隨機(jī)發(fā)生器，設(shè)定相同的 初始值，則方法3退化為方法2。
[0129] 傳統(tǒng)的置亂研究，針對(duì)的對(duì)象一般為數(shù)字圖像。數(shù)字圖像是自然圖像的離散采樣 化，記圖像P的像素矩陣為P= (Pi，j)mXn，記24位圖像P24的R、G、B通道矩陣分別為P24.R =0^，」)"1><11、？24.6=& 1，」)111><11和？24』=(\』) 111><11;記8位和24位圖像？8上4的位面立方 體分別為P8.W= (Wuk)mxnx8和P24.W= (Wuk)mxi^4 ;對(duì)于8位圖像P8，其對(duì)應(yīng)的位面可 依次記為kk= 0, 1，…，7 ;對(duì)于24位圖像P24，其對(duì)應(yīng)的位面可依次記為 心^=(<)_片=〇,1，-_，23，其中每個(gè)位面等價(jià)為單色圖像的像素矩陣；記24位圖像P24對(duì)應(yīng)的RGB立方體為P24.C= (Ci，」，k)mXnX3 ;記24位圖像P24對(duì)應(yīng)的RGB通道立方體分別 為P24A=(c&丄·s、=(?Μ)_χ8 和
[0130] 本發(fā)明結(jié)合方法2、方法3給出6種基于2DGrowingTree迷宮更新序列和復(fù)合更 新序列的圖像置亂方法，提出6種圖像置亂方法，如方法4?方法9所示。
[0131] 方法4基于2DGrowingTree迷宮節(jié)點(diǎn)更新序列的圖像置亂方法：
[0132] 第1步：讀取待置亂圖像像素矩陣P= (PiJmxn作為Sinit，在SinitI選取特定區(qū)域 作為Sniaze ;
[0133]第2步：選取Vsw。作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y= RG(X)，設(shè) 定初始值RG.init=seed和映射偏移量11 ;
[0134] 第3步：利用方法2輸出置亂后的矩陣P'=(p'UOmxn，將其寫為置亂后的圖像 (若將步驟3方法2修改為方法2逆變換，則對(duì)應(yīng)為方法4的逆變換）。
[0135] 方法5基于2DGrowingTree迷宮節(jié)點(diǎn)更新序列復(fù)合的圖像置亂方法：
[0136] 第1步：讀取待置亂圖像像素矩陣P= (PiJmxn作為Sinit，在SinitI選取特定區(qū)域 作為Sniaze ;
[0137] 第2步：選取y作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y= RG0(X)，y=RG1 (X)，設(shè)定初始值RG。·init=seed。，RG1.init=Seed1 和映身寸偏移量 11 ;
[0138] 第3步：利用方法3輸出置亂后的矩陣P'=(p'υ)πΧη將其寫為置亂后的圖像 (若將步驟3方法3修改為方法3逆變換，則對(duì)應(yīng)為方法5的逆變換）。
[0139] 方法6基于2DGrowingTree迷宮節(jié)點(diǎn)更新序列的圖像R、G、B通道置亂方法：
[0140]第 1步：讀取 24 位圖像R、G、B通道矩陣P24.R= (I^j)mxnJ24-G=(gi，j)mXn和P24-B =(kPmXn，將其分別作為，在C，C，C,選取特定區(qū)域作為CJLJiL;
[0141] 第2步：選取分別作為R、G、B通道的初始 節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y=RGK(x)，y=RGe(X),y=RGb(X),設(shè)定初始值RGK.init=seedK,RGg.init=seedG,RGb.init=seedB 和映射偏移量 11K, 11G,IIb ;
[0142] 第3步：利用方法2,依次輸出置亂后的矩陣R'，G'，B'寫為置亂后的圖像（若 將步驟3方法2修改為方法2逆變換，則對(duì)應(yīng)為方法6的逆變換）。
[0143] 方法7基于2DGrowingTree迷宮節(jié)點(diǎn)更新序列復(fù)合的圖像R、G、B通道置亂方 法：
[0144]第1步：讀取 24 位圖像R、G、B通道矩陣P24.R= (IYj)mxnJ2^G=(gjmxn和P24.B =(Kj)mXn，將其分別作為，在C，C，C選取特定區(qū)域作為*;
[0145]第 2 步：選取 eeAL 分別作為R、G、B通道迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 少=，少=/?Gr(x)，.v== /叫('.Uk RGfiMt = seed^RGf .imt = seedf ,RG^ .init = seed^ ,RGi^ init=seed^ ,RGfi Mt=Seedfi ,RG^ .Mt=seecl^和映射偏移量 11K，11G，IIb ;
[0146] 第3步：利用方法3,依次輸出置亂后的矩陣R'，G'，B'寫為置亂后的圖像（若 將步驟3方法3修改為方法3逆變換，則對(duì)應(yīng)為方法7的逆變換）。
[0147] 方法8基于2DGrowingTree迷宮節(jié)點(diǎn)更新序列的圖像比特位面置亂方法：
[0148] 第1步：讀取待置亂圖像比特位面，對(duì)于8位圖像P8，將 舄^=(〇_屬=0,1,"',7依次作為5^，妓=0,1/",7，對(duì)24位圖像？ 24，將 =〇Λ…，23依次作為忠，絲=〇，1，··_，23，在以上選取特定區(qū)域作為 Sfii . nuze9
[0149] 第2步：選取V^,,。作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y=RGkk(x)， 設(shè)定初始值RGkk.init=Seedkk和映射偏移量Ilkk ;
[0150] 第3步：利用方法2,依次輸出置亂后的矩陣，對(duì)于8位圖像P8，將W'kk，kk= 〇,…，7寫為置亂后的圖像,對(duì)于24位圖像P24,將Wkk,kk= 0,…，23寫為置亂后的圖像 (若將步驟3方法2修改為方法2逆變換，則對(duì)應(yīng)為方法8的逆變換）。
[0151] 方法9基于2DGrowingTree迷宮節(jié)點(diǎn)更新序列復(fù)合的圖像比特位面置亂方法：
[0152] 第1步：讀取待置亂圖像比特位面，對(duì)于8位圖像P8，將 巧.％=(>〇_,絲= 〇,1,···,7 依次作為 5^，Μ= 0，1,.··,7，對(duì)于 24 位圖像P24，將 = (<)_，欣=〇，1，··、23依次作為心，缺=0,1,···,23，在K上選取特定區(qū)域作為
[0153] 第2步：選取eS=作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 產(chǎn)尺Gf(X)，產(chǎn)尺Gf(X)，設(shè)定初始值穴貧氣滅=sm/f，iraY=sm/f和映射偏移量 Ilkk
[0154] 第3步：利用方法3,依次輸出置亂后的矩陣，對(duì)于8位圖像P8，將W'kk，kk= 〇,…，7寫為置亂后的圖像,對(duì)于24位圖像P24,將Wkk,kk= 0,…，23寫為置亂后的圖像。 (若將步驟3方法3修改為方法3逆變換，則對(duì)應(yīng)為方法9的逆變換）。
[0155] 以下結(jié)合附圖具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0156] 以DelphiXE5作為案例實(shí)施環(huán)境，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，但 不局限于本實(shí)施案例，其中圖1是方法1流程圖，圖2是方法2流程圖，圖3是方法3流程 圖。
[0157] 參考圖1的過程如下：
[0158] 第1步：假定迷宮的初始范圍設(shè)置為Sinit=O3x3,迷宮的有效區(qū)域Smaze= (Sy)3x3 設(shè)置為Sinit左上角2X2網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)，則：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法，其特征在于包括以下步驟： 第1步：設(shè)定迷宮初始范圍Sinit = Omxn和迷宮有效區(qū)域Smaze = (Sy)mxn，對(duì)于外./ 1 = 0，"％111-1，」=0，"％11-1,若*^./在^<_?;，則標(biāo)記8 1，』=-1,反之則標(biāo)記81，』=0表示該 節(jié)點(diǎn)未訪問，若si;』>0表示該節(jié)點(diǎn)已訪問； 第 2 步：對(duì)于 i = 0, "'Iii-I, j = 0, "'Ii-I,記 Sy d, d = 0, 1，2, 3 依次 為節(jié)點(diǎn)Su的下方、右方、上方和左方墻，初始化Sy. d = -1，d = 0, 1，2, 3,即將Smaze范圍內(nèi) 的所有節(jié)點(diǎn)以墻進(jìn)行分隔，si;j. d = -1表示有墻，si;j. d = 0表示無墻； 第3步：選擇隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y = RG (X),設(shè)定初始值RG. init = seed,初始化 迷宮節(jié)點(diǎn)列表Amaze = Φ，節(jié)點(diǎn)更新序列Aupdate = Φ,由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生2個(gè)概率 Precent，P〇ldest G [〇，1); 第 4 步：選取 e J = A，.v = -v。，將 sx,y 分別加到 Amaze 和 Aupdate，即 Amaze = Amaze. add (sx； y) Aupdate = Aupdate. add (sx； y)； 第5步：若Amaze尹Φ，則循環(huán)執(zhí)行第6步?第8步； 第6步：產(chǎn)生1個(gè)隨機(jī)數(shù)Pe [〇, 1)，若Pe [〇, Pramt]，則取Amaze尾部元素作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn) sx，y ;反之若P e [P_nt, Praa^Ptjldest]，則取Aniaze頭部元素作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)s x，y，反之則從Aniaze 中隨機(jī)取一個(gè)元素作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn) sx，y, sx，y = AmazeQndex), index = random(Amaze. length); 第7步：若sx，y周圍的鄰近節(jié)點(diǎn)中sx+1，y, sx，y+1, Sj^y, Sx^1存在未訪問的有效節(jié) 點(diǎn) sx，，y，e Smaze,則將 sx，，y，加入到 Amaze，即 Amaze = Amaze. add(sx，，y，），Aupdate = Aupdate. add(sx、y,); 第8步：若sx，y周圍的鄰近節(jié)點(diǎn)中sx+1，y, sx，y+1, Sj^y, Sj^1不存在未訪問的有效節(jié)點(diǎn) sx，e Sniaze，則刪除 Aniaze 索引位置為 Index 位置的元素，即 Aniaze. delete (index); 第9步：利用Aupdate構(gòu)造 Sniaze = (Si,Pnixn范圍內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)間的映射關(guān)系，從而將Sniaze = (Siij)mxn范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)置亂。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法，其特征在于第9 步中映射方法具體包括以下步驟： 第9. 1步：選取整數(shù)作為映射偏移量11，11 mod Aupdate. length尹0,將其按式⑴規(guī)范 至1J (_AUpdate. length, Aupdate. length)范圍內(nèi)的整數(shù)，按式⑵計(jì)算 index ; 11 = 11 mod AUDdate. length
(I) 弟 9. 2 步：將 Sin it 復(fù)制為 T = ; 第 9. 3 步：對(duì)于 V(/,/)e4_te,3(x,_y)e4_te，按式⑶將 Sy 賦值給 tx，y; (i，J·)= AupdateQi), ii = 0, ...,Aupdate. Iength-I (X，y) = Aupdate (kk)，kk = 0,…，Aupdate. length-1 (3) kk = (ii+index)mod Aupdate. length 第 9. 4 步：輸出 T = (I^j)mxnt5
3. 如權(quán)利要求1所述的基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法，其特征在于： 選取兩個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y = RGci(X)，y = RG1(X)，設(shè)定隨機(jī)初始值RGci. init = seed。， RG1. init = Seed1分別生成迷宮節(jié)點(diǎn)更新序列; 第9步中映射方法具體包括以下步驟： 第9. 1步：輸入任意整數(shù)作為映射偏移量11，并將其按式（4)規(guī)范到 議成淨(jìng)幻范圍內(nèi)的整數(shù)，按式（5)計(jì)算index ;
弟 9. 2 步：將 Sin it 復(fù)制為 T = (I^j)mxn ; 第 9. 3 步：對(duì)于 V〇'J)e，按式（6)將 si;」賦值給 tx，y;
第 9. 4 步：輸出 T = (I^j)mxnt5
4. 如權(quán)利要求2所述的基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法，其特征在于：在 進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟： 第（1)步：讀取待置亂圖像像素矩陣P= (Piij)mxn作為Sinit，在Sinit上選取特定區(qū)域作 為 Smaze ; 第⑵步：選取作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y = RG(x)，設(shè)定 初始值RG. init = seed和映射偏移量11 ; 第（3)步：輸出置亂后的矩陣P' =(ρ' υ)πΧη，將其寫為置亂后的圖像。
5. 如權(quán)利要求3所述的基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法，其特征在于：在 進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟： 第（1)步：讀取待置亂圖像像素矩陣P= (Piij)mxn作為Sinit，在Sinit上選取特定區(qū)域作 為 Smaze ; 第⑵步：選作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y = RGtl(X)， y = RGi(x)，設(shè)定初始值 RGtl. init = seedQ，RG1. init = Seed1 和映射偏移量 11 ; 第（3)步：輸出置亂后的矩陣P' =(p' i,Pmxn將其寫為置亂后的圖像。
6. 如權(quán)利要求2所述的基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法，其特征在于：在 進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟： 第⑴步：讀取24位圖像R、G、B通道矩陣匕·!?=^^』)…、^^=^』)…*^· B = (K Jmxn，將其分別作為初始范圍，在選取特定區(qū)域作為有效 區(qū)域*; 第⑵步：選取ν<,Λ ￡5^分別作為R、G、B通道的初始節(jié)點(diǎn)， 選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 y = RGk (X)，y = RGg (X)，y = RGb (X),設(shè)定初始值1^1(.;[11；^ = 866(11(，1^<:· init = seedG, RGb. init = seedB 和映射偏移量 11K, 11G, IIb ; 第⑶步：輸出置亂后的矩陣R'，G'，B'寫為置亂后的圖像。
7. 如權(quán)利要求3所述的基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法，其特征在于：在 進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟： 第⑴步：讀取24位圖像R、G、B通道矩陣匕·!?=^^』)…、^^=^』)…*^· B = (Mmxn，將其分別作為初始范圍C，C，C，在C,C，t選取特定區(qū)域作為有效 區(qū)域; 第（2 )步：選取 ν<,Λ，<ηet- 分別作為R、G、B通道迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 少=⑴，.V = RW(X)J =⑴，少' ==W RG^.Mt = seed$，RGfMt = seedf ,RG^nit = seed=，RG\'init = seed=，RGgMt = seedg，RGf .Mt = seedf 和映射偏移量 11E, 11G, 11B ； 第（3)步：依次輸出置亂后的矩陣R'，G'，B'寫為置亂后的圖像。
8. 如權(quán)利要求2所述的基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法，其特征在于：在 進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟： 第⑴步：讀取待置亂圖像比特位面，對(duì)于8位圖像P8，將圖像位面 ^^=(<)_龍=〇，1，?，7依次作為初始范圍'，統(tǒng)=0,1,?,7，對(duì)于24位圖像？24，將圖 像位面戶24冗-=(>〇_,,欲= 〇4,'··，23依次作為初始范圍= …，23,在K上選取 特定區(qū)域作為有效區(qū)域次 第⑵步：選取v<,.。作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器y = RGkk(X)，設(shè) 定初始值RGkk. init = Seedkk和映射偏移量Ilkk ; 第⑶步：依次輸出置亂后的矩陣，對(duì)于8位圖像P8，將置亂后的位面W' kk，kk = 〇,…，7寫為置亂后的圖像,對(duì)于24位圖像P24,將置亂后的位面W' kk, kk = 0,…，23寫為 置亂后的圖像。
9. 如權(quán)利要求3所述的基于2D Growing Tree迷宮的數(shù)字置亂方法，其特征在于：在 進(jìn)行圖像置亂時(shí)，具體包括以下步驟： 第⑴步：讀取待置亂圖像比特位面，對(duì)于8位圖像P8，將圖像位面 巧.《^=?)_灕=〇，1^"，7依次作為初始范圍^及=〇,1，"％7,對(duì)于24位圖像1>24,將圖 像位面&^=(<)_々=〇丄一,23依次作為初始范圍巧,妖=〇，1，一，23，在^上選取 特定區(qū)域作為有效區(qū)域 第⑵步：選取作為迷宮的初始節(jié)點(diǎn)，選取隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 產(chǎn)(X)，產(chǎn)i?Gf (X)，設(shè)定初始值對(duì)·Μ=*?<，.M=Saaaf和映射偏移量Ilkk; 第⑶步：依次輸出置亂后的矩陣，對(duì)于8位圖像P8，將置亂后的位面W' kk，kk = 〇,…，7寫為置亂后的圖像,對(duì)于24位圖像P24,將置亂后的位面W' kk, kk = 0,…，23寫為 置亂后的圖像。
【文檔編號(hào)】G06T1/00GK104376528SQ201410748364
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】邵利平 申請(qǐng)人:陜西師范大學(xué)