基于马尔可夫随机场的加密二值图像有损压缩算法

尽管当前已有众多二值图像的压缩方法,但这些方法并不能直接应用于加密二值图像的压缩。在云计算、分布式处理等场景下,如何高效地对加密二值图像进行有损压缩仍然是一个挑战,而当前鲜有这方面的研究。针对此问题,提出了一种基于马尔可夫随机场(MRF)的加密二值图像有损压缩算法。该算法用MRF表征二值图像的空域统计特性,进而借助MRF及解压缩还原的像素推断加密二值图像压缩过程中被丢弃的像素。所提算法的发送方采用流密码对二值图像进行加密,云端先后利用分块均匀但块内随机的下抽样方式及低密度奇偶校验(LDPC)编码对加密二值图像进行压缩,接收方则通过构造包含解码、解密及MRF重构的联合因子图实现二值图像的有损重构。实验结果表明,所提算法获得了较好的压缩效率,在0.2~0.4 bpp压缩率时有损重构图像的比特误差率(BER)不超过5%;而与针对未加密原始二值图像的国际压缩标准JBIG2的压缩效率相比,所提算法的压缩效率与其相当。这些充分表明了所提算法的可行性与有效性。     

在本科教学中加强科研思维和创新思维训练的探索

文章针对在本科教学中加强科研思维和创新思维训练的问题,分析将本科知识点的创新探索过程还原出来对加强本科生创新能力培养的可行性,提出在教学中加强科研思维和创新思维训练的思路和方法,并以例子简要说明其效用。     

基于可变形多尺度变换的几何不变鲁棒图像水印算法

尽管过去十多年鲁棒数字水印取得了长足的进展,然而如何有效地抵抗几何变换仍然是鲁棒数字水印的关键问题之一. 本文通过设计具有平移不变性、可旋转和可缩放特性的可变形多尺度变换(Deformable multi-scale transform, DMST)来抵抗全局几何攻击. 基于此变换,本文从理论上推导几何同步机制,然后进一步利用它并辅助于模板来设计能有效估计几何攻击参数的算法. 此外,将常规(双)正交小波域隐马尔科夫模型进一步推广到可旋转小波域,以提高水印的检测性能. 实验结果表明本文算法对于常见信号处理攻击、全局几何攻击及其联合攻击具有很好的鲁棒性.     

结合Zernike矩和模板具有RST不变性的DWT-HMM鲁棒水印算法

抵抗几何攻击是鲁棒水印研究的关键问题之一。为实现水印同步,提出了一种结合Zernike矩和小波域模板实现由粗到精几何同步的算法,即首先利用平移归一化图像的Zernike矩估计旋转和缩放参数,并用校正旋转和缩放后的图像和原图像之间的质心增量估计平移参数;然后基于粗略估计的参数,通过匹配小波域模板实现旋转、缩放和平移(RST)参数的精确识别和校正,该同步方法可以较大程度地降低搜索空间。水印嵌入和检测采用了小波域向量隐马尔可夫模型(DWT-HMM)。仿真结果表明,利用由粗到精的几何同步方法和基于HMM的水印算法能有效抵抗StirMark平台的多种单项攻击和联合攻击,算法具有较好的鲁棒性能。     

基于内容自适应的优化DWT-HMM顽健图像水印算法

提出了一种基于内容自适应的顽健水印算法,以优化水印算法中顽健性和不可见性间的矛盾约束,其主要特点有:构造了小波域熵掩码,并发展成综合人类视觉特性(HVS)模型;给出并分析了基于能量、熵掩码和综合HVS的3种内容自适应测度;用能纠正删除和错误的RA(repeat-accumulate)码实现水印嵌入位置同步;用后验小波域隐马尔可夫模型进行水印检测。实验表明,相对于传统的随机嵌入算法,内容自适应算法能在不降低视觉质量的情况下较大程度地提高水印系统的顽健性。     

一种高效有信水印算法

本文提出了一种基于视觉失真和鲁棒性约束优化的高效有信图像水印算法。在定义鲁棒性和视觉失真测度的基础上,本文将有信嵌入目标表达为满足鲁棒性约束条件下最小化视觉距离的最优化问题,并通过理论推导得到最优的嵌入强度。大量的仿真实验表明,本文算法能在可接受的视觉失真前提下,获得1／256比特／像素的嵌入容量;且能以低2个数量级的嵌入时间,获得与目前同类最好算法可比拟的鲁棒性能。     

分层多描述视频编码及其在差错网络环境下的仿真研究

提出了一种适用于差错网络视频传输的联合编码结构。首先从理论上分析了这种编码结构的特点、应用环境及其优势,然后以两种不同的具体实现方法和不同的分层比例实现了这一编码结构。通过对该编码结构在差错网络环境中的数值仿真,给出了具体的性能评估和分析,证明了这一编码结构的有效性,且其有效性不依赖于具体实现手法和分层比例。