差分编码和块压缩的密文域可逆信息隐藏算法

随着数字信息与云存储技术的发展与成熟,密文域可逆信息隐藏算法正逐渐成为通信传输中数据隐私保护的研究热点。如何根据不同载体图像像素的分布特征,对局部区域内像素进行自适应识别编码,实现对载体更彻底的压缩以提升嵌入容量仍具有较大挑战。本文针对密文域可逆信息隐藏算法因载体图像冗余空间压缩不充分而导致嵌入容量较低的问题,提出一种基于差分编码和块压缩的密文域可逆信息隐藏算法。首先,根据自然图像局部区域内像素强相关性邻位作差,并基于块内最大差值对差值图像矩阵进行分类和自适应编码,同时设计分块置乱和块内像素扩散加密机制保证图像信息安全。然后,将自适应编码结果在对应的密文图像块上进行标记,压缩冗余空间。最后,通过位替换嵌入秘密信息。不同于其他算法,本算法对差分编码后的图像进行比特位重排列,从密文图像像素最低有效位开始,标记差值像素的符号位,其余各位面依次标记最小差值比特位。由于加密操作与自适应编码的可逆性,合法接收者可实现对原始明文图像的无损重构和秘密信息的无误提取。实验结果表明,与现有的几类算法相比,本文提出的算法具有更高的嵌入率和更好的安全性,在BOSSbase和BOWS-2两个数据集上的平均嵌入率达到3.027位/像素和2.937位/像素,在测试图像上平均嵌入率也均提高了0.57位/像素以上。

基于深度可逆网络和差分编码的图像隐藏

伪装图像质量、恢复图像质量和传输安全性是图像隐藏最关注的3个问题。为解决这些问题,提出一种基于深度可逆网络和差分编码的图像隐藏方法,并用于保护电力巡检缺陷图像。首先训练深度可逆网络,利用训练好的可逆缩放网络对电力巡检缺陷图像进行向下缩放。与压缩感知等方法相比,可逆缩放网络能够恢复质量更高的缺陷图像。然后提出一种新的基于差分编码的嵌入算法,利用该算法将下缩放的缺陷图像嵌入到封面图像中。不同于现存很多方法直接对原图像像素值进行嵌入,所提方法先利用差分编码对缺陷图像进行编码,然后利用最低有效位算法完成嵌入操作,差分编码后的图像数值集中在更小的范围内,减少了嵌入对封面图像像素值的损害。实验结果表明,相较对比方法,所提方法伪装图像的峰值信噪比(PSNR)提高3.99 dB~16.56 dB,恢复缺陷图像的PSNR提高12.52 dB~17.02 dB。另外,该方法对SPAM的抗隐写分析性能优于对比方法。分析结果表明,所提方法在伪装图像质量、恢复缺陷图像质量和传输安全性方面的表现优于许多先进方法。

差分编码辅助的机器学习CSI反馈方法

在大规模多输入多输出(massive Multiple Input Multiple Output,mMIMO)系统中,信道状态信息(Channel State Information,CSI)反馈严重占用上行带宽资源。为此,提出差分编码辅助的机器学习CSI反馈,探索节省上行带宽资源,减小用户设备(User Equipment,UE)能量开销的途径。在UE端,通过差分编码方式反馈CSI,避免UE端发送用于上行信道估计的导引,从而减小上行带宽资源占用,并节省UE能量开销。在基站(Base Station,BS)端,首先对接收信号进行差分译码,随后构建轻量化神经网络恢复下行CSI。仿真结果表明,相对于上行导引信道估计的CSI反馈,所研究的差分编码辅助的机器学习CSI反馈方法在节省上行带宽资源、减小UE能量消耗的同时,提高了下行CSI的重构精度。

差分编码与神经网络辅助的OFDM系统信道估计方法

正交频分复用系统中,用于信道估计的导引占用宝贵的传输资源且消耗用户设备发射机能量.为应对这一困境,提出差分检测与神经网络相结合的信道估计方法.在发射端,将发送数据进行差分编码.在接收端,将差分译码后的数据视为发射的导引,借助面向判决信道估计思想,捕获信道估计的初始特征;在捕获到的初始特征的辅助下,构建增强信道估计网络(Enhanced Channel Estimation Network,En-CENet),融合差分与神经网络捕获的信道特征,改进信道估计精度.仿真结果表明,相对导引辅助信道估计和机器学习叠加信道估计方法,本文方法在提高系统频谱效率、节省发射机能量消耗、降低接收机计算复杂度和运行时间的同时,改善了信道估计精度.

基于差分编码的OFDM系统ICI消除方法的研究

在高速移动通信环境下,OFDM系统在传输过程中出现的多普勒频移和收发两端本地振荡器之间的频率偏差,形成子载波间干扰(ICI)并造成系统性能降低。该文在分析子载波间干扰机制的基础上,从信道估计的角度提出了一种高效的ICI自消除差分编码方案。该方案提高了传统ICI自消除方案频谱利用率。仿真表明,在系统归一化频率偏差大于0.1时,该方案具有4dB的信道估计增益,消除了因ICI带来的地板效应。

CP-CDMA系统中的时频差分编码与检测

提出了一种新的用于基于循环前缀的直接序列扩频码分多址(CP-CDMA)系统的差分编码与检测方法。该方法利用信道在时域与频域上的相关性进行时频两维差分编码,在接收端采用基于最小均方误差准则的非相干检测。计算机仿真结果显示,该方法与现有差分编码方法相比,在快速时变多径信道中具有更优的比特误码率性能和更稳健的抗多普勒频移特性。

星地遥感数据压缩的差分编码方法研究

为了提高星地传输的工作效率,文章以信息论为理论基础,提出一种差分编码方法用于星地遥感数据的传输。同时,鉴于地表覆盖本身的不确定度与应用需求的不同,提出了分区预测差分编码与保持立体测量精度的差分编码。这两种压缩策略可进一步显著提高差分编码的压缩比。

多电平正交调幅信号的集映射与差分编码(续)

旋转对称这种对称的象限坐标根据旋转复制原理组成,即每次象限分割后的坐标,是将第一象限的坐标以某个分割中心为原点旋转90°、180°、270°得到第二、三、四象限的坐标。图5给出的是全旋转对称映射逻辑,即对任何分割中心,所有的象限坐标都满足旋转复制关系。但是,从克服四重相位含糊度的角度来看,这种全旋转对称是没有必要的。

OFDM系统中基于差分编码的同步估计算法

提出一种新型的正交频分复用(OFDM)系统同步估计算法。采用差分编码,可以在不需要信道状态信息情况下,利用连续接收的两个OFDM符号进行频偏估计,适用于突发通信。该算法只需要一个训练序列,就可以有效地进行频偏估计,并且还可以进行符号定时估计。在短波宽带信道下的仿真结果表明,与传统算法相比,提出的算法提高了频偏估计精度。

基于差分编码技术的12.5Gbit/s高速SerDes发射机

研究并设计了一种基于差分编码技术的12.5 Gbit/s高速SerDes发射机。该电路由并串转换模块、去加重控制模块和驱动模块组成。驱动模块采用电流模逻辑异或门结构,动态负载的加入可以在降低功耗的同时实现与传输线的阻抗匹配。首次提出在并串转换模块中加入差分编码电路的解决方案,以保证原码输出,从而使数据在发射机内完成差分编解码的过程。后仿真结果表明,发射机数据传输速度达到12.5 Gbit/s。此时发射机整体功耗为39 mW,输出总抖动为0.05 UI,远小于JESD204B标准所要求的0.3 UI。

差分编码在16QAM通信系统中的应用

本文针对实际工作中接收到的16QAM卫星突发信号,对差分编码在16QAM传输系统中的具体应用进行了研究,并通过基于Matlab的计算机仿真进行了检验。

基于差分编码和压缩的SOAP优化

针对SOAP在序列化和反序列化过程中效率低及消息自身的冗余问题,提出在.NET框架下使用SOAP扩展以优化SOAP消息。对于SOAP请求消息,采用增加消息模版的方式实现差分编码,对于SOAP响应消息,根据消息的长短分别采用压缩或差分的方法来优化,减少带宽占用,使Web服务得到优化。

差分编码实现通用I/O口串行异步通信的方法

针对微处理器片上串行异步通信接口灵活性欠佳的不足,给出了一种将微处理器通用I/O口扩展成串行异步通信口的方法。利用微处理器自身的定时器,结合有限状态机设计思想,采用差分编码原理在通用I/O口实现了串行异步通信,该方法可以灵活地设定通信帧格式与码元长度。通过示波器检测发送端口的波形,验证了此方法的可行性,在解决通信可靠性和稳定性的同时,为微处理器串行接口的扩展和非标准协议串行通信提供了一种方案,简化了传统串行通信端口的扩展方法。

差分编码OQPSK调制解调器设计

OQPSK调制性能大大优于 QPSK,但由于 OQPSK调制的特殊性 ,其差分编解码相应比较复杂 ,文中对DOQPSK的差分编解码和调制解调原理进行了深入的分析 ,针对传统 DOQPSK相干解调和解码方法存在的问题 ,给出一种简单高效的改进 DOQPSK解调和解码方法。该方法不仅结构简单 ,同时消除了与 DQPSK解调相比存在的 3 d B解调损失问题 。

基于差分编码的RDF分组压缩

语义网技术的发展使资源描述框架(RDF)的数据量迅速增长,导致其对存储空间与传输带宽的要求不断提高。现有的通用压缩方法和RDF专用压缩方法可以解决该问题,但仍存在数据冗余。为此,提出一种基于差分编码的RDF分组压缩算法。将RDF数据根据连接宾语的谓语组合进行分组,在消除宾语冗余的同时进一步减少谓语冗余。在此基础上,针对分组后得到的主语序列,通过引入差分编码技术进一步优化其存储空间。实验结果显示,与Plain、HDT和HDT++算法相比,该算法在结构化程度低的Archives Hub、Linkedmdb、rdfabout和DBpedia数据集中可获得平均17%的性能提升,在结构化程度高的dbtune数据集中可获得23%的性能提升,表明其对于不同结构化程度的数据集均具有较好的RDF压缩性能。

基于北斗传输的AIS信息预处理及差分编码技术

基于北斗短报文转发AIS信息可以解决其远海域存在监控盲区的问题,然而船舶密集海域的AIS信息经过筛选过滤后数据量依然较大,转发需要大量的时间,不满足船舶动态监控的时效性要求。针对此局限性研究AIS信息的压缩编码技术,先对AIS信息作预处理去除无效冗余,再应用差分编码压缩AIS船位信息,将处理后的AIS参数按新规则重组后通过北斗转发。实验结果表明经过预处理和差分编码技术处理过的AIS信息量缩减一倍,误码率极低,船舶位置误差在2米以内。

多电平正交调幅的集映射与差分编码

本文介绍了用象限坐标分析多电平正交调幅信号集映射的一般方法,讨论了各种映射逻辑及其关系,给出了为克服参考载波相位含糊度所必须的差分编码,并从误码性能的角度对各种映射逻辑和差分编码进行了比较。本文的方法与结论,对于大容量数字微波通信系统(采用16QAM、64QAM或256QAM)的总体设计有一定参考价值。

一种估计TOA的差分编码MUSIC算法

估计来波的到达时间(TOA)是蜂窝移动通信系统中用户定位的关键技术之一。该文提出了用差分编码的MUSIC算法估计CDMA系统中各用户的TOA,此方法不需使用训练序列,并且很少受载波频移的影响,因此可提高各用户的TOA估计精度。

波形变换域语音波形的帧间差分编码

本文提出一种新的语音波形的帧间差分编码算法，文中对帧间差分编码所遇到的帧匹配、过渡帧处理和量化器设计等问题进行了讨论，文末给出了汉语普通话几个常见单元音量化信噪比的测试结果。实验表明：采用四比特帧间差分编码，当信号采样频率为８ｋＨｚ时，其短时量化信噪比的平均值超过２９ｄＢ，利用归一化新波形的对称性、半周期取零技术和基音重复，预测误差用４比特量化时，可在数码率２ｋ～４ｋｂｐｓ情况下得到优质重建语音。

基于矢量叠加实现差分编码的光子模数转换方案

提出并验证了一种基于矢量叠加原理对输入射频信号进行差分编码的光子模数转换方案.该方案采用两路不同波长脉冲源通过一个相位调制器对输入射频信号进行调制,调制输出接入延时线干涉仪从而产生两路具有固定相位差的差分调制信号.利用矢量叠加模块对两路差分调制信号的强度进行不同程度的衰减和组合,从而获得系统量化所需的各路传递函数之间的相移量.该方案能够对输入射频信号实现差分编码,有效提高了系统的比特精度.同时该方案结构简单,只需要一个相位调制器,一个延时线干涉仪和一个矢量叠加模块即可构建.另外,各路传递函数之间的相移量是通过衰减两路差分调制信号的强度来实现,避免了传统光子模数转换方案中调制器对温度、环境敏感而引入的相位漂移问题.本文对4比特模数转换系统进行了原理性验证,实验结果证实了基于矢量叠加原理的光子模数转换方案的可行性.