数码录像机水印嵌入技术的FPGA实现

本文用FPGA实现的基于水印的图像认证算法可用于数字视频录像机,一旦视频图像内容发生变化,嵌入图像的水印一定会被影响。该文介绍了一种新颖的基于MPEG-4的低比特率水印算法。该算法借鉴了Hartung基于MPEG-2压缩比特流水印算法,将空域扩展谱水印嵌入到MPEG-4码流中。视频录像机和水印嵌入的硬件功能全是由VHDL实现,并仿真、综合、载入到FPGA芯片。     

基于BCH码和回声隐藏的音频水印技术

为提高回声隐藏方法中水印信息的提取效果和准确率,在原始载体基本不变化的基础上加大水印信息的嵌入量,提出了一种使用双向回声核来增加隐藏效果和嵌入量并对水印信息进行BCH编码以利于提高提取准确率的方法,利用功率倒谱方法来确定水印嵌入位置便于增加水印信息的提取率.仿真实验结果表明,该方法算法简单、执行效率高、水印隐藏效果好,在受到恶意攻击后提取出的水印信息的准确率远远高于原方法.     

高速和资源节约型数据加密算法设计

介绍了3DES数据加密算法(DDA)的原理,针对利用FPGA硬件实现3DES算法,给出了一种可进化IP核的具体设计思想,采用可重构电路节省器件内部资源,并采用有限状态机设计技术从而实现数据高速安全传输。本设计是在ALTERA公司的Quartus II环境下实现的,并成功下载到支持电路部分重构的Xilinx Virtex II系列器件中的XC2V1500芯片中。     

复用NoC测试SoC内嵌IP芯核的测试规划研究

测试规划是SoC芯片测试中需要解决的一个重要问题。一种复用片上网络测试内嵌IP芯核的测试规划方法被用于限制测试模式下SoC芯片功耗不超出最大芯片功耗范围,消除测试资源共享所引起的冲突,达到减小测试时间的目的。提出了支持测试规划的无拥塞路由算法和测试扫描链优化配置方法。使用VHDL硬件描述语言实现了在FPGA芯片中可综合的二维Mesh片上网络测试平台,用于片上网络性能参数、路由算法以及基于片上网络的SoC芯片测试方法的分析评估。     

一种新的关系数据库水印算法

在数据库中嵌入水印信息是实现对数据库版权保护的一种有效手段。提出一种基于混沌序列的数据库水印算法。首先将可证明数据库版权的图像进行预处理,提取图像的边缘信息,形成二进制比特流的水印信息等待嵌入。然后记算法标记元组,使数据库元组具有唯一的标识,通过混沌序列根据元组标识选择水印信息在数据库中的嵌入位置,从而提高水印的隐蔽性与分散性。最后,通过Matlab进行仿真实验,证明了此算法具有良好的不可见性和鲁棒性。     

基于方向小波和直方图平移的无损脆弱水印

设计一种新的基于方向小波和直方图平移的无损脆弱水印,用于嵌入图像完整性证明和无损恢复。根据图像的方向小波变换产生水印信息,可由用户密钥决定位置,利用直方图平移嵌入水印。认证端从接收的图像中根据密钥提取水印并产生新的水印,比较提取的水印和新的水印进而完成图像认证。该算法能在图像通过认证的情况下完全去除水印,获得无水印的原始图像。     

基于压缩域的MP3音频数字水印算法

结合MP3编码特性,提出一种用于MP3版权保护的音频数字水印算法。该算法直接在压缩域中进行水印信息嵌入与提取,通过修改MP3比特流中的比例因子嵌入水印信息,无需MP3编解码过程。实验结果表明,该算法嵌入水印时不改变音频文件大小,提取水印时无需原始音频文件,其能在保证较好感知透明性的同时,具有较低的计算复杂度和较好的实时性。     

一种用于JPEG图像的高容量可逆水印算法

提出一种用于JPEG图像的高容量可逆水印算法 。该算法利用JPEG图像DCT系数的零系数间隔确定修改的位置,利用间隔中零系数的个数确 定水印嵌入量,进而嵌入水印信息。这样做不会带来如位置图等任何额外信息 。该算法利用零系数间隔准确地提取水印,并能在水印提取后无损地恢复原始JPEG图像。实 验结果表明,该算法在嵌入大量水印信息的情况下仍能取得满意的PSNR值,且图像文件大小 的增加较小。     

Leon3软核的FPGA SelectMap接口配置设计

与通常采用外围的CPLD器件和CPU来产生配置接口控制逻辑的方法不同,本文设计了采用嵌入到FPGA的Leon3开源CPU软核来控制实现Virtex系列FPGA的SelectMap接口配置的方法,可将其应用于对FPGA芯片的在线配置.该方法设计成本低,不局限于某一类型的FPGA芯片,减少了外围分立元件的使用,增强了设计的...     

基于误差修正的二值水印图像提取算法

为了减少水印算法中设置阈值带来的不便,减少水印提取时的计算量.设计了一种图像数字水印盲检测算法,分析了离散余弦变换(DCT)系数位置时水印质量的影响,采用黄金分割选取待嵌入水印的DCT系数位置.在原始灰度图像中嵌入二值水印图像,采用修改二进制DCT系数来实现水印的盲检测,水印提取时,用闭环误差修正的方法提取水印信息.分别用椒盐噪声.压缩等攻击进行实验,得到了一些有益的实验结果.该算法计算量小,隐蔽性好.     

基于语音质量预测的VoIP自适应抖动缓冲算法

抖动缓冲是解决VoIP系统延时抖动问题的有效方法。为实现抖动缓冲的动态调整,获得更好的VoIP通话质量,提出了一种基于语音质量预测的自适应抖动缓冲算法。算法采用Pareto分布为延时建模,通过E-Model方法预测突发丢包模式下的瞬时语音质量,以最大化语音质量为目标,自适应选择出最优的抖动缓冲区大小。实验仿真结果表明,所提算法明显优于已有算法,能够有效提高VoIP系统的语音质量。     

一种多重变换域大容量水印方案研究

提出了多重离散Chirp-Fourier变换（M-DCFT）域水印方案。把多个Chirp类水印信息分别嵌入在不同重数的DCFT域,利用DCFT域Chirp信号的聚集性进行盲检测。以PSNR作为水印容量衡量指标,推导了多重DCFT域的水印容量公式。仿真结果表明,在相同的PSNR限制下,变换域水印容量随变换重数的增大而增加,且远大于空域水印容量。提出的水印方案可以选择把水印嵌入在不同重数的DCFT域,不仅嵌入方式灵活,而且具有更高的水印安全性。     

网络游戏流特征分析与识别

网络游戏在全球范围内迅速发展,其用户不断增加,因此游戏数据流的识别有着重要的现实意义。利用Wireshark,抓取不同类型的网络游戏流数据,包括大型多人在线角色扮演类、第一人称射击类、实时策略类游戏和卡牌类等游戏,对游戏流识别进行研究。采用协议过滤和IP过滤的方法对数据进行预处理,分别对下行和上行数据进行大量的统计特征分析,发现包大小信息熵、下上行包数目之比和PPS（Packets Per Second）等特征适用于游戏流分类。分类实验结果表明,利用IP过滤和提取出的特征组合可以有效地提高识别准确率。     

基于MSR局部多径的QoS路由算法

无线多媒体传感网络（WMSN）QoS路由研究的普遍思路是通过增加网络控制负载以保障服务质量（QoS）。针对该思路中网络效率低的缺陷,提出一种应用于Mesh结构WMSN中的,基于局部多径策略的QoS路由算法（PQMSR）。该算法在保障QoS的前提下,参考多径源路由（Multipath Source Routing,MSR）算法,通过局部多径策略和携带QoS信息的IP包头来降低网络控制负载。NS-3网络模拟实验结果表明,该算法能够在保证较高传输成功率的同时,降低网络负载和网络延时。     

三维IP核绑定前后总测试时间的优化方法

为了减少三维IP（Intellectual Property）核绑定前和绑定后的测试总时间,提出了一种测试外壳扫描链优化方法。方法首先将三维IP核的所有扫描元素投影到一个平面上,用BFD算法将扫描元素分配到各条测试外壳扫描链,以减少绑定后的测试时间。再用提出的AL（Allocate Layer）算法将扫描元素分配到各层电路中,使得绑定前各条测试外壳扫描链的长度也能够平衡,以减少绑定前的测试时间和TSVs数量,并且AL算法能够使得各层电路所含的扫描元素总长度也尽可能的相等。实验结果表明,与国际上已有的方法相比,所提方法绑定前和绑定后的测试总时间减少了3.17%~38.18%,并且三维IP核各层电路所含的扫描元素总长度更加均衡。     

一种基于时序型硬件木马的IP版权保护结构

随着IP核在SoC设计中的大量使用,其版权问题得到广泛关注,通过植入硬件木马实现IP核的版权保护是一个新的研究方向。针对其中植入木马激活时间短的问题,提出一种改进结构,使IP核评估版本满足有效期长度的要求。将时序型硬件木马植入原始电路状态机的冗余状态中,选取电路中部分节点构成的序列作为木马状态的转移条件,木马激活后影响电路的正常功能,使IP核的使用受到限制。仿真结果表明,通过合理调整状态数量及序列长度,能够在优化电路面积的同时有效延长木马的激活时间,当状态数为3、序列长度为4时,该方法能够在电路面积减少0.123%的基础上使激活时间提高约120倍。     

利用外辐射源的TDOA和FDOA目标定位算法

针对单站外辐射源条件下的目标定位问题,提出了一种基于最大似然的时差-频差联合定位算法。首先根据时差和频差的观测方程,构建目标位置和速度的最大似然估计模型。然后采用牛顿迭代算法对最大似然估计模型求解,得到目标位置和速度估计。最后,推导了算法的克拉美罗界和理论误差,并证明了二者相等。仿真结果表明,算法定位精度高于两步加权最小二乘算法和约束总体最小二乘算法,在测量误差较高时仍能达到克拉美罗界。通过对系统几何精度因子图的分析,确定目标及外辐射源数量和位置也是影响定位精度的重要因素。     

改进的非重复性包标记IP追踪方案

IP追踪已成为防御拒绝服务攻击（DOS）的有效方案之一。其中,以Savage等人提出的概率包标记（PPM）已受到广泛重视。然而,概率包标记因为重复标记和固定概率而存在最弱链问题,从而导致重构路径的弱收敛性。提出一种新型的非重复性包标记的IP追踪方案,有效地减少了重构路径时的收敛时间以及计算开销,提高了路径重构的效率。     

传感器网络中加入助理簇头的分簇算法研究

在基于分簇算法的无线传感器网络中,簇头的能量消耗远高于簇内成员。考虑在相应簇内的成员节点中产生助理簇头,由其分担簇头的负担,对降低簇头能量消耗具有极大帮助。提出了一种助理簇头算法（ASCH）,算法根据簇头的自身条件动态地确定簇内是否需要产生助理簇头,同时选择合适的成员节点成为助理簇头。实验结果表明,提出的算法与LEACH算法相比,能耗更加均衡,有效地降低了网络能耗,延长了网络生命周期。