多光谱图像的3D EBCOT压缩编码算法

提出了一种新的多光谱图像压缩方案,三维率失真优化截取码块编码(3D EBCOT)算法根据多光谱图像的成像特点,利用非对称的三维离散小波变换去除多光谱图像的空间冗余和频域的相关性,再通过拓展改进最新的静止图像压缩标准JPEG2000中的二维率失真优化截取内嵌码块编码(2D EBCOT)算法,在比特平面编码器中引入谱间上下文,使用相应算术编码器并对经过三维小波变换后的系数进行编码,提高了多光谱图像的压缩效率．根据具体要求组织的内嵌码流,可继承获得JPEG2000标准内嵌码流抗误码等优良特性．使用该方法对一组6波段多光谱图像压缩编码后的重建图像显示,具有比三维小波分层树集合分割排序编码的算法(3D SPIHT)具有更好的图像质量和压缩性能．     

无反馈分布式视频编码中Wyner-Ziv帧码率控制算法

基于分布式视频编码系统,提出一种Wyner-Ziv帧的码率控制算法.首先,通过理论推导和实验,提出了针对Wyner-Ziv帧不同系数带的率失真估计模型,并通过训练学习的方法针对不同系数带分别确定模型参数;然后,使用提出的率失真模型估计当前帧的编码码率,并结合目标码率约束确定最优量化矩阵;最后,为每个比特面分配相应数目的校验位,完成LDPC编码并输出.实验结果表明,在相同目标码率下,与现有无反馈码率控制算法相比,使用本算法可提高解码恢复视频峰值信噪比0.3～1dB,且编码端运算复杂度增加很小.     

基于Cauchy分布的二次RDO编码码率控制算法

为提高码率控制精度和图像质量,通过基于Cauchy分布源模型的率失真分析,得出了精确的码率(RQ)模型和失真(DQ)模型,在此基础上提出了一种低码率下的宏块层码率控制算法.该算法在宏块层上利用新的RQ模型计算量化参数,并采用率失真优化技术(RDO)对部分宏块进行二次编码,从而进一步优化选择编码模式,提高了编码效率.实验结果表明,与H.264参考软件JM 8.6中采用的码率控制算法相比,该算法得到的平均峰值信噪比最大提高了0.81 dB,而且能显著降低比特数估计偏差,更准确地进行码率控制.     

面向H.264/AVC的宏块级码率控制算法

为了降低计算复杂度和提高H.264/AVC编码器的效率，基于一种相对简单的率失真（R－D）模型提出了新的宏块级码率控制算法，并在新算法中引入了一种自适应方法对目标码率分配和编码复杂度进行调整.相比以往算法在码率分配和参数更新中只利用了宏块绝对平均误差预测值的情况，新算法充分利用了已编码宏块的实际绝对平均误差值和相邻帧之间编码特性的相似性，保证了输出码率的稳定性和解码图像的质量.新算法还采用了一种跳块预判断策略来进一步降低编码复杂度.与JVT-G012码率控制算法相比，新算法在信噪比和输出码率基本不变的条件下，整个编码速度平均提高了约10%.     

三维子带视频编码的率失真优化码率控制

在基于运动补偿时域滤波（MCTF）的三维小波/子带分级编码系统中,质量分级或者码率分级通过从全分辨率嵌入式总码流中提取相应的子码流来实现。本文首先阐述目前广泛使用的位平面截断算法的理论依据并指出其次最佳性。提出均方误差最小意义上的最佳三维子带码率分配算法,在任意给定码率限制条件下都能获得最优率失真性能。对比实验还表明比特分配策略的选择将严重地影响子带分级编码系统的压缩性能。     

高性能EBCOT编码加速算法及其实现结构

提出了具有零系数检测并行处理的EBCOT编码算法及硬件实现结构．通过分析JPEG2000中小波变换系数的精度分布,指出在变换系数中存在3种不同的零系数模式--零列、零条带和零码块,并且在EBCOT编码结构中,可以同时获得每一个位平面及对应编码过程的编码信息,所以位平面与编码过程可以全并行处理．基于以上分析,给出了高速处理EBCOT软件算法和VLSI结构．理论分析和软硬件实验结果表明,具有零系数检测机制的位平面与编码过程全并行处理所需的时钟周期最少,综合最高时钟频率可达79.466MHz,对于1024×1024的灰度图像处理速度可达79帧/秒．     

面向码通并行的JPEG2000实时码流控制算法

为了提升基于码通并行的熵编码速度，提出了一种新的实时码流控制算法.该算法采用基于码通失真权重的失真模型估计失真，并行地调整三码通斜率，将斜率调整后的预备截断码通信息存储在查找表1中，并将预备截断点在表1中的首地址和最后一个截断码通相对于该地址的偏移量存储在查找表2中，通过更新和搜索两张查找表，动态地生成斜率门闸.实验结果表明，该算法节省了存储面积，减少了存储器访问次数，降低了计算复杂度.与JPEG2000评估软件模型相比，使用该算法重构的图像质量只下降了大约0.3 dB，在低比特图像压缩情况下，码通并行的熵编码执行时间可减少50％以上.     

基于运动复杂度的码率控制算法研究

针对采用运动估计/补偿（MC/ME）技术的具有多种宏块划分模式的视频编码标准,提出一种基于运动复杂度的码率控制（MBRC）算法.该算法在宏块级把运动估计、模式选择后得到的运动矢量信息(MV)、纹理信息以及宏块编码模式信息作为运动复杂度,并利用它确定宏块的类型,再根据宏块类型调整每个宏块的量化参数,使得人类视觉系统（HVS）更为敏感的运动区域分配到更多的目标比特;利用每帧图像编码后的反馈信息进行帧级码率控制,在信道码率受限的情况下,获得了较好的视觉效果.MBRC不需要额外计算运动矢量信息、纹理信息和宏块编码模式信息,提高了编码器的时间效率.     

自适应预测残差和量化矩阵的码率控制

为了进一步提高H.264中码率控制的性能,提出了自适应预测残差和量化矩阵的码率控制. 首先根据宏块梯度方向权值和简化率失真模型,确定是否对宏块进行离散余弦变换(DCT);然后通过新的比特分配模型计算宏块的量化参数,并通过坡度加权确定宏块的坡度系数,最终根据得到的量化参数(QP)和坡度系数计算宏块的量化矩阵,并使用该量化矩阵对宏块进行编码. 仿真结果表明,与H.264基本单元层码率控制算法相比,本算法在严格控制编码时间和输出码率的情况下,使重建图像的峰值信噪比(PSNR)值提高021dB.     

基于率失真理论的低复杂度码率控制算法

为降低计算复杂度和提高图像质量，提出了一种新的码率控制算法.基于率失真理论，推导出了基于平均绝对差（MAD）的码率（R-Q）模型.编码过程中根据图像的复杂度分配帧层的目标比特数，在宏块层利用宏块的复杂度和运动信息计算其权重，并使用拉格朗日方法最小化失真度，确定宏块的最优量化器.实验结果表明，与测试模型8（TMN8）算法相比，该算法不用计算方差，计算量得到明显降低.与测试模型7（TMN7）和TMN8的算法相比，该算法能将码率更精确地控制在目标码率附近，减少了跳帧，图像质量更加稳定且有所提高.     

满速率、满分集空时分组码的研究

针对正交空时分组码(O-STBC)达不到满速率的情况,基于Tarokh的空时编码设计准则,提出了一种新的满速率准正交空时编码(Q-O-STBC)矩阵,再经过适当的调制星座旋转得到满分集Alamouti空时星座旋转(A-STCR)分组码.介绍了A-STCR编码的编码结构与译码方法,证明了该编码的有效性.对A-STCR编码的性能进行了Matlab仿真,并与其他空时分组码作了比较,证实了A-STCR分组码的性能优越型.     

一种有效的基于中值滤波的BTC图像编码算法

块截短编码(BTC)是一种基块的快速有损图象压缩技术。标准BTC算法的主要缺点是其比特率(2．0比特／像素)相对其他基块图象编码的算法较高，如变换编码和矢量量化。为了降低比特率，本文提出四种有效的BTC算法以降低对每个图象块的两个量化数据和位平面编码所需的比特数。其中有两种算法用简单的查表算法对块的高平均值和低平均值编码。在此基础上，另外两种算法利用一维中值滤波根信号序列进一步降低位平面的比特率。为了得到更好的性能，在每种算法中，本文用最优闽值而不用平均值作为量化闽值。实验结果证明所提出算法的有效性。     

基于纠错码的SM3改进算法

目前密码分析者已经可以在较短的时间内有效找到MD5、SHA1等国际密码杂凑算法的碰撞,通过熵增来增强杂凑值的随机性是提高密码杂凑算法抗碰撞性的有效途径,因此提出一种将纠错码和SM3算法迭代结构融合的改进方案。首先,基于纠错码的线性性质和最小汉明距离最大化原则,选择拟阵理论所构建的二进制线性分组码,计算出其系统形式的生成矩阵,并通过循环移位来消除比特之间的规律,并计算最终产生的有效码字;其次,在线性分组码中遵循周期性原则选取最优码字来构建初始常量值,并将其赋值于初始寄存器中,同时在迭代结构中引入初始寄存器构成算法的压缩函数,完成杂凑算法迭代结构的二次构建;最后,考虑杂凑值信息熵对算法混乱度的评估能力,将提出的方案和2种现有公开的国际密码杂凑算法进行对比实验,同时进行算法效率、内存损耗以及雪崩效应测试并进行综合评价。实验结果表明,本文方案在不改变运算效率的前提下具有稳定的雪崩效应,运行过程中的内存损耗相比SM3算法降低0.01~0.07MB,同时杂凑值的信息熵值高于其他两类对比算法。表明提出的基于纠错码的改进方案能够通过熵增证明杂凑值比特之间的随机性更高,更好实现隐藏明文和杂凑值之间统计信息的目的,提高了密码杂凑算法的安全性。     

一种新的自适应变长码编码算法

针对传统视频压缩中量化后的8×8 DCT块系数，提出了一种新的熵编码算法.该算法在H.264的自
适应变长码编码（CAVLC）的基础上，把游程(run)和层次(level)分离，并采用规则码表进行编码，从而
保证了码字可以通过简单计算获得，避免了传统的查表法，降低了视频编解码系统的存储要求.在编码时
，该算法充分利用已有的编码信息，通过不断转换码表实现自适应性.算法根据8×8 DCT块中的0系数个
数，分3种不同的方式编码run，从而提高了编码效率.实验结果表明，本算法在各种编码条件下都能实现
很好的压缩效果.     

一种结合 QR码的自适应分块D CT 图像水印算法

数字水印技术在数字产品的版权保护、身份认证、隐蔽通信等领域受到广泛关注。针对长宽呈任意比例的图片,提出一种能够自适应图片尺寸的分块DC T图片水印算法。在满足水印嵌入最低图像尺寸要求的前提下,适合任意尺寸的载体图像。首先对载体图像进行小波分解,根据载体图像与水印图像的尺寸比例对低频分量进行分块,再选取分块中的8×8区域进行DCT 变换。同时利用 QR码在高数据量和高纠错率方面的优势,将水印信息进行QR编码作为水印图片。实验分析结果表明,算法在保证不可见性的前提下具有较好的鲁棒性和QR码的较高辨识率。     

基于FPGA的智能误码测试仪

误码仪是评估信道性能的基本测量仪器。先从误码仪的基本框图入手,介绍其中各个功能模块的作用;之后着重讨论误码仪中关键模块的实现方法;最后介绍误码仪的外围附件和扩展能力。     

基于多维矢量矩阵离散余弦变换的熵编码

针对传统JPEG中游程-霍夫曼熵编码方法在彩色图像的多维矢量矩阵离散余弦变换体系中,不能充分有效压缩数据的问题,提出了一种根据非零交流系数幅值尺寸和该系数前零游程长度尺寸的联合分布进行游程编码,再进行霍夫曼编码的新方法,并重新统计设计了霍夫曼码表。实验结果表明:该方法的压缩性能较改进前熵编码,在PSNR相同的情况下,比特率至少降低了9%,远优于JPEG方法,在更高维的视频图像变换压缩中有着良好的应用前景。     

利用自适应有序抖动块截断编码的鲁棒水印

为克服现有压缩域水印算法图像质量或鲁棒性较差的缺点,提出了一种基于自适应有序抖动块截断编码的鲁棒水印算法.首先,利用图像的信息熵和方差自适应地将图像按四叉树分解为平滑块、纹理块和边缘块,再对不同大小的分块进行编码;然后,利用自适应有序抖动块截断编码得到的位平面,通过调整位平面水印嵌入窗口内元素的奇偶和,实现水印嵌入;最后,通过位平面中元素的奇偶和与投票策略来实现水印的盲提取.实验结果表明,与同类算法相比,该算法能够在取得较低压缩率的同时,获得良好的图像质量;并且有较高且灵活的水印嵌入容量;同时能够抵抗各种常见攻击,尤其对椒盐噪声、亮度调整、对比度调整、旋转、剪切攻击有很强的鲁棒性.     

基于上下文特征融合的代码漏洞检测方法

针对现有代码漏洞检测方法误报率和漏报率较高的问题,提出基于上下文特征融合的代码漏洞检测方法. 该方法将代码特征解耦分为代码块局部特征和上下文全局特征. 代码块局部特征关注代码块中关键词的语义及其短距离依赖关系. 将局部特征融合得到上下文全局特征从而捕捉代码行上下文长距离依赖关系. 该方法通过局部信息与全局信息协同学习,提升了模型的特征学习能力. 模型精确地挖掘出代码漏洞的编程模式,增加了代码漏洞对比映射模块,拉大了正负样本在嵌入空间中的距离,促使对正负样本进行准确地区分. 实验结果表明,在9个软件源代码混合的真实数据集上的精确率最大提升了29%,召回率最大提升了16%.     

基于LDPC码的HARQ系统仿真

为有效和可靠地传输数据,在不降低数据传输速率的条件下,最大限度地减小误码率,提高系统吞吐量,利用Matlab和Simulink平台共同仿真了混合自动重传请求HARQ（HybridAutomaticRepeatRequest）系统。该系统使用低密度奇偶校验码LDPC（Low—DensityParity—CheckCode）作为前向纠错码FEC（ForwardErrorCorrection）,采用SR—ARQ（AutomaticRepeatRequest）机制,即选择重传机制,对出错的数据分组进行重传,通过type-I型HARQ方式进行重传控制,完成了混合自动重传请求系统的构建和模型设计。同时结合编程仿真分析了不同码长、不同码率的码字在利用重传控制机制前后系统的吞吐量差别。仿真结果表明,使用重传控制机制后的系统吞吐量性能有所提高。