随机区间置换的安全算术编码及应用

基于压缩编码的加密方式能够同时完成加密和压缩的功能,通过压缩减少了信息的冗余,同时引入加密使对试图推测出明文信息和找到密钥的攻击具有非常好的鲁棒性。提出了一种基于随机区间置换的安全算术编码,在编码过程中通过随机密钥保证图像压缩编码的安全性,且不影响编码的效率,使其方便在网络中安全传输。实验结果和安全性分析表明该安全算术编码有较好的安全性和加密效率。     

多阶上下文自适应二进制算术编码实现

提出了一种基于多阶上下文自适应的二进制算术编码算法.考虑了编码符号序列之间的相关性,用符号序列的大概率值代替单个符号的较小概率值,由此建立了多阶上下文概率模型,降低符号间的冗余度. 将此模型应用到二进制算术编码中,形成了一种比传统二进制算术编码更有效的方法,能让平均码长变短并使得码字的信息量逼近符号的熵率,从而显著提高二进制算术编码的数据压缩比(可高达90%).对不同类型的数据文件进行实验测试,结果显示其压缩编码效果良好.     

基于混合统计模型的DNA序列压缩算法

基于专家模型算法(XM算法)原理和有限上下文混合统计模型估计DNA序列每一个符号的概率,提出一种基于混合统计模型的DNA序列压缩算法.将采用混合统计模型计算出的概率估计应用于算术编码中,对标准DNA序列集的符号位进行压缩编码.实验结果表明,文中提出的混合统计模型能得到比原有限上下文模型更好的压缩效果,且能比其他经典DNA序列压缩算法产生更大的压缩率,弥补基于统计信息的当前较先进的XM算法用于标准DNA序列集时一些数据的不足,但对高通量DNA系列的压缩效果有待提高.     

DCT算术编码在图象压缩中的应用

针对图像的压缩处理,分析了传统熵编码和算术编码的不同,指出算术编码效果更优的特点,进一步分析了算术编码的问题,提出了一种新的编码方式DCT编码,并将新的DCT算术编码和传统算术编码压缩做了一些比较,采用MATLAB软件调用图像wbarb对这两种方法做了一个简单的比较,得出DCT算术编码可以节约时间,提高效率,也可以使传输中的错误冗余减少,既便于传输,亦可以改善效果,同时DCT算术编码方式应用于图像压缩编码领域,基本可以无失真地压缩图像的结论.最后对算术编码的未来发展前景进行了展望,在时间复杂度和空间复杂度上,可以进一步研究,找到冗余度更低的算术编码方法压缩图像.     

一种结合H.264/AVC CABAC熵编码器特征的视频选择性内容加密算法

为了对数字视频内容进行快速高效加密,提出了一种新的选择性内容加密算法.在H.264/AVC的场景自适应算术编码（CABAC）熵编码器的“二进制算术编码”阶段引入伪随机化.通过CABAC熵编码器的M编码器,自身完成视频数据单元的加密操作,无需额外的加密模块.实验表明：新算法不会降低CABAC熵编码器的压缩效率,加密后的视频码流有效地隐藏了源视频的可视信息.     

基于最佳谱间预测与SPIHT的高光谱图像混沌压缩加密

针对高光谱图像传输安全性问题,提出一种将最佳谱间预测、SPIHT编码和混沌映射相结合的高光谱图像压缩加密算法.该算法采用最佳谱间预测与SPIHT的编码算法对高光谱图像进行压缩.压缩过程中,首先由Tent映射置乱初始化LIP,然后利用Lorenz三维混沌映射产生混沌值生成比特序列,编码过程中实时加密对图像重构起重要作用的数据,在压缩过程中实现图像加密.仿真结果表明：该算法密钥空间大,对密钥和明文敏感,同时能有效提高图像存储和传输效率.     

算术编码的附加位技术及其应用

算术编码是一种高效的熵编码,但是算术编码的非分组性阻碍了算术编码的灵活应用,深入分析算术编码的计算机实现算法,发现用有限长寄存器表示无限长小数,其编码输出流是可以分割的,提出了实用的算术编码附加位技术,可以在编码输出流的恰当位置嵌入附加信息而不影响解码的正确,给出了这种技术的两个应用实例,易于用单片机实现的心电数据无损压缩方法以及对JPEG图象压缩方法的改进。     

基于比特平面SBI变换的遥感图像无损压缩

提出一种基于子块互换(subblock interchange,SBI)的遥感图像无损压缩方案.采用小波变换对遥感图像进行分解,将生成的频域数据按不同比特平面分别进行SBI变换并用算术编码进行压缩.该方案改进了基于列的扫描方式,将小波系数按幅值大小进行重新排序,根据SBI变换后数据特点取消了文本压缩中常用的前移编码(MTF),在降低复杂度的前提下提高了压缩率,同时具有信噪比和分辨率可扩展特性.     

基于点的三维图形数据的压缩算法

发现了QSplat模型文件中的冗余数据-todolistlen,对这部分数据进行预测处理,使用一阶上下文自适应算术编码对预测后的数据进行压缩编码,取得了较传统算法高的压缩率。可以作为QSplat系统的一个补充,用于对其模型数据进行压缩处理。     

基于Paillier同态公钥加密系统的可逆信息隐藏算法

为提高密文域可逆信息隐藏的嵌入容量,提出了一种基于Paillier同态公钥加密系统的可逆信息隐藏算法.首先对原始图像进行位平面分割,而后对高位位平面进行定长游程编码压缩,利用低位位平面中元素重构高位位平面,最后利用Paillier同态公钥加密系统加密图像,通过同态乘法嵌入秘密数据.接收端可直接在密文域中通过模乘法逆元提取秘密数据,在直接解密的情况下可实现原始图像的无损还原.实验结果表明,算法的最大平均嵌入率为0.128 bpp,实现了解密与提取的可分离,提取正确率为100%.     

用于图像压缩的小波系数的上下文模型

结合GlicBawls编码方法的线性预测思想和CALIC编码方法通过量化减少上下文个数的思想，提出了一种新的用于图像压缩的小波系数的上下文模型。它通过量化当前系数的线性预测值形成上下文，进行自适应的算术编码。实验结果表明，利用这种模型获得的无损压缩比高于无损的SPIHT和用于JPEG2000的无损的EBCOT。另外，这种模型充分利用了小波变换的多分辨率性质，能以渐近分辨率(progressive resolution)方式压缩图片，并且它获得的原图片的各个比例尺(scale)的小图片的压缩比也高于EBCOT。     

M序列报文的MIAC压缩编码算法

M序列报文是典型短波数据链报文。提出一种针对M序列报文的MIAC压缩编码算法,该算法根据M序列报文的统计特性,应用基于字段结构的半动态概率估计模型,量化低概率符号出现概率的取值且半动态更新,采用动态的编码区间长度更新机制,使乘法运算替换为预处理过程中的查表运算,最大造成10.04%的编码效率损失。测试结果表明,当M序列报文数目为2~9条时,MIAC压缩编码算法在损失最多20%的压缩率时,使压缩时间低于原算术编码至少50%。为今后研究提升数据链系统性能提供一种新的思路。     

基于二维Logistic映射和二次剩余的图像加密算法

针对公共网络中数字图像的安全传播问题,提出了一种基于二维Logistic混沌映射和二次剩余的图像加密算法.该加密算法利用二维Logistic映射的优良随机性,对明文图像进行2次置乱,极大地改变了图像像素位置.然后把置乱图像展开成二进制序列,按照8位一组进行分块,再利用二次剩余密码体制对每个分块进行加密,有效地改变了明文图像的信息.最后,对该算法进行直方图分析、信息熵分析、密钥敏感性分析以及明文图像和密文图像的相关系数分析等仿真实验.实验表明该算法能抵抗统计攻击、信息熵攻击,是一种较安全的图像通信方式.     

一种新颖的基于人脸检测的图像预处理方案

提出了一种新颖的图像预处理方案.本方案对图像进行人脸检测,并根据检测结果给该图像的不同部分赋予相应的重要性因子.利用该重要性因子图,可以引入几种有效的图像预处理算法,其中的一种方案(根据重要性分类的预量化)和图像压缩算法独立,可以很容易地嵌入到现有的图像压缩算法之中.     

方差剔除条件的快速分形图像编码方法

虽然分形图像压缩技术在高压缩比时具有高的重建图像质量,但是它编码过程耗时长导致了它难以在图像压缩领域广泛应用.为了减少寻找range块的最佳匹配domain块的时间,本文提出了基于方差剔除条件的分形编码方法,它利用均方根误差和方差关系的不等式,设置一个range块与domain块匹配搜索的提早结束条件来避免全搜索,从而减少编码过程的时间,实现加快编码速度的目的.计算机仿真显示,对5幅复杂性不同的测试图像,在影响解码图像主观质量很小的情况下,本文方案加快了基本分形编码算法的编码速度27倍.     

基于三维分段Sine映射的彩色图像加密

Sine映射因其结构简单、传输效率高,被广泛运用在图像加密领域, 但从安全应用的角度看,Sine映射也存在Lyapunov指数过小,概率密度分布不均匀等缺点. 为了克服这些固有缺点,本文提出了参数耦合分段Sine映射,并以此为基本单元构造了一个三维混沌模型. 基于此三维混沌模型提出了一种新的彩色图像加密算法. 在加密算法中,利用该模型输出的3个伪随机序列分别构造两个初等变换矩阵,对彩色图像的RGB信息进行置乱操作;然后再从模型中提取状态值构造整数序列,对置乱后得图像进行扩散操作,最后产生密文图像. 仿真实验及性能分析表明,该方案安全可靠,能够有效满足图像在网络中安全传输的需求.      

基于环形自同构的半脆弱图像水印认证算法

提出一种基于环形自同构的半脆弱数字图像水印认证算法,依据环形自同构结合图像DCT系数和图像版权信息生成水印,嵌入原始图像,水印的嵌入位置也由环形自同构决定。认证端从接收的图像中提取水印并恢复版权信息,同时生成新的水印,比较提取的水印和新的水印定位篡改区域。实验结果表明,该方法能够容忍一定程度有损压缩处理并检测定位对图像内容的恶意篡改,同时可恢复图像版权信息。     

基于自举法小波变换的零树量化编码方法

随着信息技术的发展，探索有效的图像编码方法，进一步压缩信息的带宽，以便利用现有的网络实现更优质的信息传输是一个极富挑战性的课题，小波变换和传统的正交变换相比有很大的优越性，小波变换的多分辨率牧场生使变换后的图像数据能够保持原图像在各种分辨率下的精细结构。为进一步去除图像中的冗余信息提供了便利，提出了一种基于自举法小波变换的零树量化编码方法，通过自举法与整数滤波器的结合来实现快速的小波变换，在图像编码过程中充分利用了图像小波变换系数的分布特征，采用了嵌入式零树量化编码方法，实验结果表明，该算法实现简单，可以达到很好的压缩效果。