JPEG2000实时截断码率控制新算法及其VLSI结构设计

提出一种实时编码实时截断的码率控制算法.它根据已分解的小波子带内码块有效位平面数来预测未分解的小波子带内码块有效位平面数,并根据编码通道数和小波/量化权系数为当前编码码块分配码率.并提出一种JPEG2000编码实时截断,两级码率控制的编码体系结构.第一级采用本文提出的算法实时截断码流和编码通道.第二级在低码率下采用JPEG2000标准的PCRD优化算法搜索精确的分层截断点.在最优分层截断之前多数码流和编码通道被预先截断,存储器损耗小,实时性高.低码率下,图像质量跟JPEG2000标准一致.     

结合隐写的JPEG2000码流非均等差错保护

提出一种结合隐写技术的JPEG2000压缩码流非均等差错保护方法.依据JPEG2000码流的特点设计容错信息,然后对量化前的小波系数进行非线性处理,估算出量化以后各个小波系数上存在冗余的相对大小,根据估算的冗余对各个嵌入点处的嵌入强度进行图像自适应调整,最后将容错信息嵌入到图像的高频分量中,实现对码流的非均等差错保护.     

基于信息隐藏的图象数据恢复

本文针对JPEG2000基本编码系统,提出一种基于信息隐藏的图象数据恢复方法.首先依据JPEG2000码流的特点设计容错信息,然后对量化前的小波系数进行非线性处理,估算出量化以后各个小波系数上存在冗余的相对大小,根据估算的冗余对各个嵌入点处的嵌入强度进行图象自适应调整,最后将容错信息嵌入到图象的高频分量中,实现对码流的非均等差错保护.     

电子票据认证中的抗压缩水印研究

本文研究了一种基于混沌映射的电子票据认证算法。首先,分析了JPEG图像压缩及其对小波子带系数的影响。其次,提出了一种相对差值关系矩阵,以扩展已有的水印嵌入算法。再次,使用Tent混沌映射生成密钥并对数字水印加密,将加密后的水印嵌入到小波子带系数中。实验结果显示,本文所提出的算法能够有效的对抗JPEG压缩攻击,并且能提高电子票据认证的安全性。     

一种新的数字水印分存算法

提出了一种小波域上把RS码与线形变换共享方案相结合的数字水印分存算法.该算法在进行秘密共享时使用了RS纠错码,降低了一定的误码率,同时,水印嵌入小波域上对JPEG和JPEG 2000压缩具有较强的抵抗能力.此外,在水印信息隐藏前,对原始水印进行了加密处理,具有很高的安全性.实验表明,该算法具有较好的隐藏效果,并能很好地抵抗剪切、擦除、压缩等攻击且健壮性强.     

一种JPEG2000图像传输中位平面错误修复算法

JPEG2000图像的编、解码是逐个位平面进行的,因此码流中任何的数据丢失都会影响最后的位平面及对应的小波系数.为了解决这一问题,JPEG2000标准中将错误的小波系数以零替换,但这一替换将影响很多非零系数,造成某些高频成分丢失.本文结合JPEG2000码流的特点提出一种新的错误修复算法.该算法将根据子带间和未损坏的位平面信息来修复损坏的位平面数据.试验结果表明所提出算法比现有算法的信噪比改进1~3个dB.     

JPEG2000小波域隐写算法

针对JPEG2000基本压缩编码系统,提出一种基于冗余估算的小波域隐写算法(RE-WDS)。利用JPEG2000标准扩展部分中规定的对量化前小波系数的非线性处理方法,以及人眼的亮度敏感性特点,对每个小波系数的量化冗余进行估算,做到隐写算法与人眼掩蔽特性紧密结合。通过自适应地选择嵌入点并对嵌入强度进行调整,来提高压缩图像的信息隐藏容量,仿真实验证明了算法的可行性和有效性。     

一个优化小波块量化矩阵的算法

小波变换以其良好的空间－频率局部特性,在图像编码标准JPEG2000和MPEG4中占据了重要位置.本文选用正交小波基对图像做小波变换,然后重新组织小波系数成小波块,最后提出了一个构造小波块量化矩阵以产生最优比特分配的算法.本算法用一种新的方式统计小波系数分布,并结合人体视觉系统的特点,采用动态策略在很大的比特率范围内产生最优的小波块量化矩阵.     

一种新的高速二维离散小波变换器结构

提出了一种应用于JPEG2000静态图像编码系统的二维离散小波变换(2D-DWT)单元的FPGA实现.分析了2D-DWT算法的特点,提出了一种直接进行二维小波变换的高速算法,克服了传统二维小波变换算法对存储器的频繁访问的缺点.同时,硬件结构具有较高的并行度和吞吐率;运用流水线技术,进一步提高了系统性能,每个时钟能输出4个小波系数.该结构对于N×N的图像,处理速度仅需要(N/2)2个时钟周期.设计经过FPGA验证,可用于实时图像压缩系统中.     

一种基于噪声模型的小波系数量化补偿方法

本文提出一种基于噪声模型的小波系数量化补偿方法,在小波变换域上对零截断系数采用简单的噪声模型进行补偿,解码端根据模型参数,合成随机纹理,改善因系数零截断量化造成的随机纹理失真,从而提高解码图像的主观视觉质量.实验结果表明,模型参数编码只需0.013bpp.在相同编码比特率的情况下,与JPEG2000缺省编码方法相比,图像主观质量得到很大改善.     

Range-gated laser image compression and encryption scheme based on bidirectional diffusion

The existing image encryption schemes are not suitable for the secure transmission of large amounts of data in range-gated laser imaging under high noise background. Aiming at this problem, a range-gated laser imaging image compression and encryption method based on bidirectional diffusion is proposed. The image data collected from the range-gated laser imaging source is sparsely represented by the discrete wavelet transform. Arnold chaotic system is used to scramble the sparse matrix, and then the measurement matrix is constructed by the quantum cellular neural network (QCNN) to compress the image. In addition, the random sequence generated by QCNN hyperchaotic system is used to carry out "bidirectional diffusion" operation on the compression result, so as to realize the security encryption of image data. The comparative analysis of the security encryption performance of different compression ratios shows that the histogram sample standard of the encrypted image can reach about 10, and the information entropy value is more than 7.99, which indicates that the encryption scheme effectively hides the plaintext information of the original image. When the encrypted image is attacked by different degrees of noise, this method can still reconstruct the image through the effective decryption process. The experimental results show that this method realizes the secure compression and encryption of gated-laser imaging image data, and effectively ensures the security of data while reducing the amount of channel transmission data.     

基于混沌序列的CCSDS图像压缩算法安全性扩展

CCSDS是由空间数据系统咨询委员会提出的,故针对空间飞行器应用的图像压缩算法,面向空间敏感图像传输的安全性需求,以及针对CCSDS图像压缩算法的特点,在不改变CCSDS算法流程和数据格式的基础上,利用混沌序列的随机性和不可预测性,在小波变换域对图像进行加密处理,以达到安全性扩展的目的。实验结果表明,该算法实现了较高的加密强度,同时保持了CCSDS算法高压缩比和低复杂度的优势,具有与CCSDS兼容性好,实现简单的优点。     

小波变换和菲涅耳变换的多彩色图像加密

为了解决多彩色图像加密后,解密图像质量不佳、数据量大以及传输时速率慢的问题,采用了一种基于小波变换和菲涅耳变换的多彩色图像加密方法,加密过程中,利用小波变换的多级分解特性提取每幅彩色图像的低频分量,将低频分量分别重组为三元组图像（R,G和B）,并且依次将三元组图像（R,G和B）通过菲涅耳域中的衍射加密系统,对这3个三元组图像进一步加密,从而实现了多彩色图像的加密。结果表明,该方法不仅可以高质量地恢复原始彩色图像,而且可以同时对4幅彩色图像进行加密,提高了加密彩色图像的容量;原始图像经过小波变换,其数据量压缩到原来的1/4,有利于数据的传输和存储。该算法能够有效地同时对多幅色彩图像进行压缩和加密,不仅提高了解密图像的质量,并且具有较高的密钥敏感度和较好的鲁棒性。     

Research on color QR code watermarking technology based on chaos theory

In order to carry on copyright protection and security verification of color QR code,the digital image chaos encryption technology and digital watermarking technology were respectively researched.Firstly,an improved image chaos encryption algorithm was proposed as a preprocessing step of digital watermarking algorithm.Then a color QR code digital watermarking algorithm was designed based on discrete wavelet transform and matrix singular value decomposition.Finally,the feasibility of the algorithm was verified by experiments.The results show that the proposed method has good resistance to JPEG compression,noise attack and cropping attack.     

一种基于混沌序列的数字图像加密算法

对Logistic映射混沌序列生成方法作了一些改进，改进后生成的序列不仅克服了一维混沌序列的短周期行为，而且统计性能有了一定程度的改善。提出了一种基于此混沌序列的JPEG格式数字图像加密算法，通过在图像压缩的同时执行加密运算，使密图具有良好的压缩效率，试验表明加密效果是令人掩意的。     

MODIS多光谱图像压缩研究

为有效存储MODIS多光谱图像数据,该文提出一种基于谱间预测和整数小波变换的多光谱图像压缩算法.首先通过构造谱间最优预测器去除谱间冗余,再利用整数小波变换和SPIHT算法对预测误差图像去除空间冗余,最后进行自适应算术编码.该方法可实现MODIS多光谱图像的无损、近无损和有损压缩,取得了满意的实验结果;在不同小波基条件下与3D-SPIHT算法比较,表明了该方法的有效性.     

基于小波变换的图像置乱加密算法研究

在传统算法的基础上,结合小波理论和混沌理论及置乱方法,研究实现了一种基于小波变换的图像置乱加密算法,首先对图像进行二维离散小波变换,再进行混沌加密。实验结果证明该算法加密效果良好,加密后图像的直方图分布均匀且峰值信噪比较高。     

基于小波变换的指纹图像压缩方法

小波分析是傅里叶分析方法的突破性进展，在非平稳信号处理中，取得了良好的效果。数据压缩是伴随小波分析产生最早的应用领域。指纹自动识别系统因其本身的特殊性对指纹图像压缩提出了特殊的要求。为此，简要的介绍了小波变换的基本原理，提出了一种新的指纹图像压缩评价准则并给出了基于小波变换的指纹图像压缩方法。     

基于小波变换的混沌图像置乱加密算法

给出一种在二维小波变换基础上进行混沌映射,将图像加密的方法。该方法应用二维小波分解算法分解图像信息,再对其实行正弦混沌映射,从而完成图像的加密。解密时,首先对系数进行正弦映射的逆映射,再进行二维小波重构,实现对原始图像的解密。仿真结果证明了该方法的有效性。     

Selective encryption for consumer applications

Selective encryption is a technique to save computational complexity or enable interesting new system functionality by only encrypting a portion of a compressed bitstream while still achieving adequate security. Although suggested in a number of specific cases, selective encryption could be much more widely used in consumer electronic applications ranging from mobile multimedia terminals through digital cameras were it subjected to a more thorough security analysis. We describe selective encryption and develop a simple scaler quantizer example to demonstrate the power of the concept, list a number of potential consumer electronics applications, and then describe an appropriate method for developing and analyzing selective encryption for particular compression algorithms. We summarize results from application of this method to the MPEG-2 video compression algorithm.