用于大气激光通信的数字图像水印研究

通过分析大气衰减和大气湍流,可认为大气信道模型是高斯噪声信道,提出了结合多小波SPIHT和低密度奇偶校验码(LDPC)的数字图像水印算法作为联合信源信道编码用于大气激光通信.该算法利用了多小波SPIHT算法的信源编码高效性、鲁棒性和LDPC码的低误码性能,根据信源编码后数据在重建时的重要程度,进行不同等纠错保护的信道编码.仿真结果表明,在加性高斯白噪声(AWGN)信道中采用PPM调制方式,信噪比为14dB时,经过大气激光信道恢复出的水印归一化相关系数为0.863,纠正突发错误和随机错误的能力均很强,适用于大气激光通信的恶劣环境和保密通信.     

H.264/AVC视频可逆信息隐藏算法

结合H.264压缩编码标准的特性,提出一种基于H.264/AVC的视频可逆信息隐藏算法。数据隐藏借鉴了图像领域的直方图平移算法,嵌入区域选择在4×4子块的中高频段,保证了视频嵌入后的视觉感知质量。在解码端,可以准确提取嵌入的隐秘信息,并能无失真的恢复原始载体视频。实验结果表明,该算法对视频质量和码率的影响较小。     

基于实时语音的信息隐藏技术的应用研究

利用实时语音传递秘密信息在隐蔽通信中具有重要意义。采用改进的LSB算法和同步技术,将秘密信息隐藏在传输的语音帧中。根据嵌入秘密信息的容量,将密文分段并对每段密文添加同步码,最终将含有同步码的秘密信息嵌入到载体数据的倒数第二位。同时,比较分析了实时传输时每帧的嵌入容量。实验结果表明,该方法具有较强的鲁棒性和不可感知性,且嵌入容量为50个字符时比较合理。     

基于量化器优化的JPEG信息隐藏算法

在以保密通信为应用背景的信息隐藏算法中,如何在JPEG文件隐藏大量的信息是一个较有挑战性的问题.本文对在JPEG文件中的高频区隐藏信息的算法进行了介绍分析.并针对该算法在隐藏信息量较大时,载体图像的视觉质量下降较大的缺点,提出了一种基于量化器优化设计的信息隐藏算法.该算法通过量化器的优化设计来抑制嵌入信息时引入的高频噪声,从而达到改善载体图像视觉质量的目的.实验结果证明,这种方法能大量的减少高频噪声的引入.     

联合编译码中信源残留冗余的训练提取方法

在信源信道联合编译码中,利用信源冗余控制信道译码是一个关键的技术。然而由于接收端对发送信源的不确知性，信源冗余的度量和提取便成了一个值得研究的课题。在实验的基础上提出了信源冗余提出的一种有效方法－训练序列提取方法。最后将该方法用于静止图像信源信道联合编译码传输系统，显示并论证了该方法的有效性和可靠性。     

一种大容量的信息隐藏方法

基于图像处理、提升整数小波和信息隐藏理论,提出了具有双阀值的信息隐藏算法,阐述了实现信息隐藏的原理,并给出了具体算法及实现过程.该算法把秘密数据通过双阀值技术嵌入到图像整数小波变换后的高频子带的系数中.嵌入数据时,解决了小波反变换时的灰度值溢出问题,增加了相同载体下的信息隐藏的容量,而且提高了秘密信息的安全性.通过实验数据分析了该算法的阀值变化、嵌入容量和安全性等问题,结果表明:该方法提高了秘密信息的安全性和隐藏容量.     

基于水印的视频误码掩盖方法

提出一种适用于无线信道的视频误码掩盖方法，利用数字水印来隐藏运动矢量信息，解码端比较提取到的运动矢量与视频解码得到的运动矢量来进行误码检测，进而利用提取得到的运动矢量对错误块进行时域误码掩盖，同时结合编码器设计了相应的水印嵌入算法．实验结果表明。在误码环境中，使用所提出的视频抗误码方法显著提高了误码定位的准确性；利用水印嵌入的运动矢量信息进行误码掩盖。在信道误码率小于10^-3时，较一般误码掩盖方法的恢复视频质量PSNR提高2～3dB．     

KML文件的信息隐藏技术

针对Keyhole标记语言(KML)文件的信息隐藏技术,提出了一种基于KML文件的信息隐藏算法.分析了KML文件区别于扩展标记语言文件的特点,介绍了基于KML文件的信息隐藏算法现状,提出了在KML文件中基于经纬度坐标值的信息嵌入、信息检测算法.该算法通过统计不重要位置的数值来进行分类,再通过将信息隐藏在统计位置后的数位来嵌入信息.检测算法与嵌入算法相同,均通过分类来提取信息.实验结果表明,该算法对载体数据增删攻击和旋转攻击的抵抗性具有鲁棒性.     

无线通信中图像传输的信源信道联合解码

针对小波变换后矢量量化信源能量集中和解码简单的特点，提出并分析了一种信源信道联合解码的新方案．该方案通过反馈检测到的重组信源的信息来改变译码过程中解码器间传递的外信息，从而提高信道译码的纠错能力．仿真结果表明，运用该方案至少可以减少一个数量级的比特错误，而且用较小的迭代次数就能达到较高迭代次数的效果，能够减少译码的延迟，扩大Turbo码的应用范围。     

高比特率信息隐藏技术的视频嵌入视频方案

通过对高比特率信息隐藏算法的改进,设计了一种视频嵌入视频的方案,实现了隐秘视频信息的安全传输.实验结果表明,改进的信息隐藏算法比原有算法隐藏信息操作速度快20%;含有隐藏信息的宿主视频没有出现明显的视觉质量下降,亮度分量的峰值信噪比平均下降仅0.22 dB,提取隐藏信息平均比特误码率仅为0.015%.     

卫星ATM网络应用RS和Turbo级联码的仿真分析

为适应卫星ATM传输提出了RS(Reed Solomon)码和Turbo码的级联码.RS码是线性分组码中纠突发错误能力最强、效率最高的编码,广泛地被卫星通信信道采用;而Turbo码是新近提出的,可以接近香农限的卓越编码方案,它使用2个反馈递归系统卷积(Recursive Systematic Convolutional,RSC)码组成的码;校验位删减成要求的码率.卫星ATM的标准[TIA/EIA/IS-787]中规定,前向纠错码(Forward Error Correction,FEC)采用动态和适当的RS编码.用RS和Turbo级联码代替了RS码.仿真结果表明,RS和Turbo级联码的性能比同样码率的RS和Convolutional的级联码在一定信噪比下有大约1dB的增益.     

MD分组加密纠错体制

将数传系统中传输数据的安全性与可靠性作为一个整体考虑,提出了ＭＤ分组加密纠错密码体制。讨论了ＭＤ体制的安全性,分析了密文通过有扰信道时的正确解密概率和安全性。指出纠错与加密相结合的密码体制比一般的密码体制有着更广泛的应用前景。     

离散多音频调制系统中的编码和信号设计

离散多音频(Discrete Multitone, DMT)调制是指高效利用信道, 通过对不同的子信道发送不同长度的比特来得到最大信息流量的多载波调制(Multi-Carrier Modulation, MCM)的一种特殊形式.每个子信道上的比特取决于该子信道的信噪比.通过采用先进的编码技术可以进一步提高DMT系统的性能.笔者对DMT系统中的编码技术和调制方式进行了研究.编码采用的是与Berlekapmp Massey(BM)算法相结合的里德索罗蒙码(Reed Solomon,RS);调制采用离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT),并对里德索罗蒙码和离散傅立叶变换的基本原理进行了概述.随后讨论了该编码实施方案的潜在效益.仿真结果显示当误码率为10-7时,其编码增益相对于未编码增加了3至6 dB.     

加入扩频序列的空时分组码及其盲译码算法

提出了一种加入正交扩频序列的空时分组码,在空时分组码的基本结构上引入了正交扩频序列,并给出了不需要估计信道的直接译码系统．该直接译码算法结合扩频序列的正交性和空时编码的正交结构,利用接收信号的噪声子空间,无需信道信息便可直接实现译码．仿真结果表明,该方法具有良好的误码率和误比特率性能．     

语音信息隐藏容量研究

在现有水印隐藏容量模型研究的基础上,提出了MPEG声心理学模型1掩蔽门限限制下的语音信息隐藏容量和一种能够达到该理论容限的秘密信息编码方法.同时也计算出当采样率为44.1 kHz的载体语音概率密度函数满足高斯正态分布时,其在MPEG声心理学模型1掩蔽门限限制下的隐藏容量为2787 bit/s.     

改进型Code-Matched交织器

Turbo码作为信道编码方案 ,可以获得较高的误比特率 (BER)性能 ,而交织器的设计是影响Turbo码性能的关键环节 .笔者在码的重量分析的基础上提出了一种改进型Code Matched交织器 ,它可以减少低重量码的数量 ,从而提高Turbo码的性能 .这种改进型Code Matched交织器可以适用于多种不同生成矩阵产生的Turbo码 ,而且不会影响Turbo码在中、高信噪比处的性能 ,同时 ,在Rayleigh信道下 ,该交织器能降低错误平台     

一种优化的gOMP稀疏OFDM信道估计方法

无线多径信道多呈现稀疏特性,即信道时延扩展大,但是路径的个数少,利用信道先验稀疏信息的稀疏信道估计方法可以提高稀疏信道的估计准确性。针对贪婪算法选择字典原子在残余误差最小意义下的非最优性,及广义正交匹配追踪算法gOMP利用含噪信号估计稀疏信道过程中过多的选择字典原子导致gOMP算法重建性能下降的问题,提出优化的广义正交匹配追踪算法（optimized generalized orthogonal matching pursuit,OgOMP）。在OgOMP算法原子选择阶段,采用使残余误差最小化的原子选择标准代替残差与字典内积绝对值最大化的原子选择标准以选择原子。为删除多余的误选原子,添加原子精炼步骤对每一步迭代后选择的字典原子进行二次选择,选择对应最大信道衰落系数的原子,选择的原子数与信道稀疏度相同,删除错选原子以保证重建信号与原始信号的稀疏性一致。本文仿真对比了gOMP和OgOMP算法的信道估计均方误差、误码率、残差收敛速度以及不同导频数、不同原子选择数对算法的影响。仿真结果表明：相同的误码率下,OgOMP算法比gOMP算法在估计稀疏信道时最大可以节省4 dB的信噪比,信噪比为20 dB时均方误差最大可以减小5 dB;两种算法的残差收敛速度均优于MP算法;导频数的增加可以减小两种算法的信道估计均方误差,相同信道估计性能下OgOMP算法具有更小的导频开销;每步迭代选择的原子数目不同时,相比于gOMP算法,OgOMP算法性能基本不变,具有更好的稳定性,仿真结果验证了改进算法的有效性。     

CDMA系统中卷积码的性能分析

研究CDMA系统在多径传输和AWGN信道的环境下卷积码的性能.通过模拟程序和理沦分析画出误比特率和信噪比的曲线图,并得到其在硬判决和软判决解码中错误率的上限值.研究发现,软判决译码比硬判决译码2～3dB的增益,卷积码性能的提升在AWGN信道比更能体现出来.当AWGN信道信噪比超过-1dB时,采用硬判决译码算法的卷积码相对于未采用卷积码会性能更好.     

一种基于G.723.1的大容量自适应信息隐藏算法

隐藏容量比较小一直是低速率语音编码中信息隐藏的一个缺点。提出了一种在G.723.1中实现大容量信息隐藏算法,基于在参数编码静音期隐藏信息的理论,深入分析了噪声编码帧的各个参数的特点,给出了在噪声帧中进行信息隐藏的方法和隐藏位的分布,并进行了实现和实际测试。实验结果表明,噪声隐藏方法具有很好的隐蔽性,自适应信息隐藏算法明显地提高了G.723.1隐藏方法的隐藏速率。     

基于LDPC码保护的DWT数字水印算法研究

LDPC码具有很好的纠错能力,本文利用它来对文献[8]中的DWT数字水印算法进行保护,以提高DWT水印算法的性能。仿真结果表明:在有LDPC码保护的情况下,水印的差错率有所下降,且随着LDPC码率的降低,对水印的保护能力有所增强;与文献[2]的基于LDPC码保护的DCT水印算法相比,本文所用算法实现简单且表现出了优越性。