随着互联网技术和数字信号处理技术的飞速发展,数字媒体信息被广泛地应用到不同领域,数字媒体信息的安全问题也逐步成为不可忽视的事情。数字图像是数字媒体信息中应用最为广泛的一种数据形式,具有形象、生动及直观等特点。当前,数字图像内容安全问题已成为了研究人员关注的一个热点。图像加密技术将明文图像转换成内容杂乱无序的密文图像,是保证图像内容安全的有效技术,能有效的解决数字图像安全问题。由于计算机软硬件技术的不断进步,计算机的计算性能得到了迅速提高,一些以往被认为安全的图像加密算法不再安全可靠。与此同时,智能手机、相机等设备的普及,使获取到的图像的数量越来越多,分辨率也越来越高,迫切要求图像加密技术的运行效率更高。为此,本文提出利用随机投影分割和中国剩余定理,设计安全性能更好、运行效率更高的图像加密算法。本文先介绍图像加密的研究背景、图像加密的基本原理和性能指标,在此基础上分析图像加密算法的研究现状及发展动态,最后利用随机投影分割和中国剩余定理,设计了两种高效的图像加密算法,并用大量实验验证了算法性能。本文的主要研究成果如下。1.提出一种基于随机投影分割和混沌系统的图像加密算法该算法先对输入图像进行随机分割,得到一系列的重叠图像块,再将每个图像块分割成180个投影线,接着用Skew tent混沌系统产生秘密数据池。对于图像块的投影线,随机选择一个与其不重叠的图像块的对应投影线进行交换,交换前,先从秘密数据池中随机选取一个秘密序列与它们进行异或加密操作,即交换的数据是投影线异或运算的结果。依次对每个图像块的每个投影线进行加密处理,即可得到最终的密文图像。理论分析和实验结果表明,该算法的运行速度较快,安全性较高且鲁棒性较好,性能优越于三种常见图像加密算法。2、提出一种基于中国剩余定理和时空混沌系统的多图像加密算法针对多图像加密问题,提出一种联合中国剩余定理和时空混沌系统的加密算法。该算法先把多幅图像拼接成一幅图像,再运用时空混沌系统产生两组混沌序列,用其中的一组混沌序列来对图像进行置换加密,然后利用中国剩余定理对图像做加密压缩,并通过进制转换将压缩数据转化成图像格式保存,最后用另一组混沌序列与转化后的图像数据作异或运算,从而实现图像加密。该算法一次可加密多幅图像,运行效率较高。实验结果表明,该算法有较好的鲁棒性和安全性,性能优于两种文献算法。