基于离散余弦变换系数分解的数字水印嵌入算法

提出了一种在静止图像中嵌入数字水印的新算法;该算法采用灰度图像作为水印,通过分解水印的离散余弦变换（DCT）系数和修改原始图像的DCT中频系数实现水印的嵌入,在水印嵌入过程中使用了伪随机排序和基块方差排序技术,实验结果表明该算法对JPEC有损压缩、剪切等图像处理操作有很强的稳健性。     

低面积-时间复杂度的离散余弦变换脉动结构

为了研究脉动结构在离散余弦变换(DCT)算法中的应用以及平衡DCT算法在超大规模集成电路(VLSI)实现中对面积复杂度和时间复杂度的要求,提出一种基于脉动阵列的DCT结构.研究一维DCT变换的特点,对DCT进行公式变形.充分挖掘DCT算法中可以重复利用的数据,从而减少运算量.针对变形后的算法特点,采用脉动结构进行求解,从而提高并行度,减少运算时间.结果表明,相对于现有的脉动结构,该结构具有更小的面积-时间复杂度(area-time complexity),对DCT长度的限制小,仅要求DCT变换的长度为偶数.     

基于DCT和DWT的数字图像隐藏技术

提出了基于DCT域置乱的DW T域数字图像隐藏算法。先对秘密图像按块进行DCT变换,然后按“之”字型结构挑选其低频系数和部分中频系数,为了增强系统的安全性,选用混沌序列作为ZF-02分组密码算法的初始密钥,生成2个换位错乱序,对秘密图像进行频域系数的置乱加密;再对公开图像进行DWT变换,选中某一层的3个方向上(水平、对角、垂直方向))的高频分解系数,通过比较这3个高频系数矩阵,将同一位置上最大的系数组成一个新的矩阵(中频系数矩阵);最后将置乱后的秘密图像的DCT系数嵌入到中频系数矩阵中,用修改后的系数重建混合图像(与公开图像近似)。实验证明该方法可行、效果好、隐藏信息量大、安全性高,能够克服DCT域系数间融合产生秘密图像轮廓的缺点,而且还能抵抗空间域几种几何攻击和小波变换域压缩攻击。     

基于矩阵变换的快速非负矩阵分解

在采用交替非负最小平方方法进行非负矩阵分解的过程中,每次的迭代更新通常很难直接计算出唯一的最优非负分解矩阵. 但是,若采用矩阵变换方法,则对于变换后的代价函数,就有可能获得唯一的最优非负分解矩阵. 对基于矩阵变换的非负矩阵分解进行了理论分析,提出了2种基于矩阵变换的非负矩阵分解算法. 该算法具有与已有算法相似的计算复杂度,却可有效减少非负矩阵分解的更新次数.     

基于交替量子随机行走的改进AES和离散余弦变换的图像加密算法

随着科学技术手段飞速发展，图像加密算法被破解的风险也逐渐增加. AES(advanced encryption standard)算法虽然性能优越，但也存在着密钥固定等问题，未来量子计算机的问世将会对此造成重大威胁.首先，该文采用离散余弦变换(discrete cosine transform, DCT)对明文图像进行DCT域的变换；其次，利用交替量子随机行走构造概率分布矩阵，对概率分布矩阵进行预处理，与DCT后的明文进行逐位异或的操作；最后，计算概率分布矩阵的奇异值，并给出对应的十六进制表达式作为AES的密钥，随机提取概率分布矩阵的一个元素，按照AES算法的编码规则构建轮常量Rcon,进而改进AES算法的加密迭代函数.测试结果表明，该算法具有很好的加密效果和较高的鲁棒性，密文图像相邻像素在3个方向上的相关系数可以达到0.001 5的显著效果.     

AVS整数DCT变换和量化方法的设计和实现

AVS是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准.为了避免使用其他国际信源编码标准的专利技术,需要新的变换和量化方法.通过对H.264/JVC国际标准中的变换和量化方法的研究,提出一种适用于AVS的整数DCT变换和量化方法.它采用较低复杂度的4×4整数变换矩阵,计算简单,只需加法和移位操作,编码效率较高.     

一种鲁棒的三维运动盲水印检测算法

为了对动画序列进行有效的版权保护,提出了一种新的具有抗攻击性的三维运动盲水印算法.算法包括水印嵌入和水印检测两部分,在嵌入过程中,该算法通过Hash变换得到随机数种子,用于伪随机信号的生成,同时对原始运动信号进行离散余弦变换(DCT),把生成的伪随机信号和DCT变换结果叠加进行水印嵌入.在检测过程中,根据对DCT变换系数统计分布的分析,该算法采用符号相关性检测算子来判断水印是否存在.实验结果表明,该算法对Gauss白噪声、重采样、运动光滑、重排列和二次水印等攻击操作有很好的鲁棒性.     

MPEG-2/MPEG-4实时转换I帧的快速补偿算法

基于离散余弦变换(DCT)域的MPEG-2到MPEG-4实时转码中,MPEG-2 的帧内编码帧(I帧)进行部分解码后所得到的DCT数据不能直接在 MPEG-4 重量化中使用,提出了一种基于DCT域的I帧快速补偿算法.该算法避免了重新进行DCT变换和逆变换,每个宏块节省6次DCT变换和6次逆DCT变换的时间.实验结果表明,与采用像素域补偿算法进行I帧转码相比,采用快速补偿算法节省了65.05％的时间,并且转码后I帧的峰值信噪比(PSNR)值偏差不超过0.001dB.     

基于LWT-SVD-DCT算法的水印技术

基于提升小波变换(LWT)、奇异值分解(SVD)和离散余弦变换(DCT),提出一种新的盲水印技术方案.首先,将原始图像进行LWT变换,提取LL子带;然后,将子带划分成互不相交的模块进行SVD分解;最后,将正交向量ui进行一维DCT变换得到u≥i,再把二进制水印的每一位嵌入到u≥i的中频系数中.仿真实验表明:该算法运算速...     

基于APBUT3的彩色图像编码与压缩研究

为实现彩色图像的有效压缩,采用一种基于全相位双正交三次U变换(All Phase Bi-orthogonal U TransformBased on 3-Degree U System,APBUT3)的新算法。该算法将原始彩色图像由RGB空间转换到YUV空间,利用APBUT3矩阵作为变换矩阵代替(Discrete Cosine Transform,DCT)对彩色图像的YUV三个分量分别进行压缩编码,编码时对变换系数采用均匀量化,可降低编码算法的时间复杂度。实验结果表明,较低压缩比时,该算法编码后的主观效果与DCT基本接近;较高压缩比时,采用16×16APBUT3编码的方块效应没有DCT明显。     

一种改进的多元LDPC译码算法

为解决多进制LDPC码基于FFT-BP译码算法不利于硬件实现的问题,提出了一种改进算法:利用对数运算,将乘法运算变换成对数域上的加法运算,从而降低复杂度,便于硬件实现。对该算法在高斯白噪声信道,基于GF(4)有限域、码率0.5的规则LDPC码(486,972)进行了仿真分析。结果显示:改进的FFT-BP译码算法相对传统的FFT-BP译码算法,在误码性能上损失极小(当误码率10-4时,信噪比损失大约0.07dB)情况下,能够使译码算法硬件复杂度得到较大的改善。     

基于块间关系的低复杂度去块效应方法

为了尽可能减少块效应后处理的计算复杂度，提出了一种基于块间关系的去块效应算法，该方法以块间关系作为滤波处理的分类依据，通过对相邻模块多个像素点的值进行计算，提炼出5种块间关系，并根据它们对图像质量影响程度的不同而采取强滤波、弱滤波或者不滤波等方法进行处理，这种分类方式和传统分类方法相比较，去除了大量冗余操作，同时通过考虑计算机体系结构的相关特性，简化了处理过程.实验表明，该算法在图像的主观质量和客观性能都有所改善的基础上运算速度得到了很大的提高，在运算资源有限的领域有很好的应用前景.     

Koblitz曲线上抵抗简单功耗分析的有效算法

在一类特殊的椭圆曲线——Koblitz曲线上，使用窗口长度为w的非邻接形式（TNAFw）的算法可以提高椭圆曲线的标量乘计算，但是容易受到边信道攻击.提出了一种新的抵抗简单功耗分析的有效算法，其基本思想是通过在使用TNAFw算法的标量乘中添加冗余操作抵抗对使用TNAFw算法的标量乘的简单功耗分析.该算法进一步优化了预计算点个数和计算时间，与SPA resistant TNAFw（STNAFw）算法相比，预计算点个数减少了约50%，计算时间减少了约18%～28%.     

基于格的多信任域认证路径的选择及密码体制

提出了一种基于格的多信任域认证路径算法,该算法以格的偏序运算为基础,定义了不同的偏序运算实现不同的多信任域认证路径的选择。以集合运算为例,提出域间证书路径构建算法,该算法的最大优势在于其时间复杂度比证书路径表算法降低了两个数量级、比邻接矩阵构建算法低一个数量级。最后在多信任域下,利用格的偏序运算和密码体制的群映射关系建立了一种开放的密码体制,兼有公开密码体制和开放公钥体制的双重安全性,实现了资源访问主体的匿名性。经分析证明:该算法是高效的,密码体制具有很好的安全性和可靠性。     

算法接口与算法调用实践

某种数据结构的复杂运算的算法,可以通过这种数据结构基本运算的算法组合而成,而在算法调用的时修,我们关心和注意的是算法接口,本文以PASCAL语言作为算法描述语言,全面分析了算法接口,也给出了在数据结构算法实践教学指导方面的一点建议。     

基于DNA粘贴模型求解最小集合覆盖问题

运用DNA计算模式中基于粘贴运算的粘贴模型求解最小集合覆盖问题．在粘贴模型中，用存储复合体来表示子集，并利用粘贴运算的巨大并行性，可以有效地求解最小集合覆盖问题．举例说明了基于DNA粘贴模型求解最小集合覆盖问题的过程．     

Sutherland-Hodgman裁剪算法的改进

针对经典Sutherland-Hodgman裁剪算法存在冗余操作并可能产生重复图元,从而造成不必要扫描处理的问题,尝试通过在两重循环的过程中增加必要的判断和出口,以实现对经典算法的改进。改进算法的合理性可从理论上获得证明。仿真结果表明改进算法能够达到减少操作次数和避免重复图元产生的目的。     

图形协同设计中的收敛保证

分析了协同设计过程中操作的因果关系维护问题,提出并实现了基于延迟操作列表的延迟操作唤醒算法,当所依赖的操作在该节点都已经被执行的时候,确保能够及时地执行该延迟操作,保证了各协作节点操作顺序的一致,从而维护了系统的收敛性。     

Cauchy矩阵Moore-Penrose逆的快速算法

给出了求以秩为n的m×n阶Cauchy矩阵Moore-Penrose逆的快速算法,该算法的计算复杂度为O(mn)+O(n2)。而用C+=(CTC)-1CT求解C+时所需的运算量为O(mn2)+O(n3)     

均值绝对偏差资产组合选择模型的算法

对均值绝对偏差模型进行了简化,并利用一种旋转算法求解。这种算法比单纯形算法的计算简便,且计算量更小。利用上海和深圳股市1 072支股票70期周末收盘价所作的实验结果表明,对于资产无上界限制的模型,计算20个不同最优投资组合需要1 274次旋转运算,上界为10%时需要1 570次旋转运算,每次旋转运算约需1 141×71次加法和乘法运算。