结合离散余弦变换与离散小波变换的无损彩色图像加密算法

为使图像在网络中进行安全传输,结合频域领域的图像加密相关研究,提出一种新的彩色图像加密算法。首先将明文图像划分为三基色分量,执行二维离散余弦变换(DCT)得到DC和AC置乱序列;然后对置乱矩阵执行二维离散小波变换(DWT)得到4个子带矩阵,并对置乱后的子带执行逆二维小波变换得到用于扩散的二进制矩阵;接下来将二维十进制矩阵转化为三维二进制矩阵,并对两个二进制矩阵执行异或运算,将其转化为二维十进制矩阵;最后进行扩散操作得到密文图像。实验结果表明,该算法能有效抵抗明文攻击与非法者攻击。

彩色图像三维六边形离散余弦变换编码

为了适应人眼视网膜细胞的正六边形结构的排列方式并充分利用彩色图像各颜色分量间的相关性,提出了一种基于六边形采样的三维离散余弦变换方法。该方法根据传统的矩形采样和正六边形采样之间的关系来完成两者的转换;然后在已有的六边形离散余弦变换的基础上提出三维六边形采样的离散余弦变换,并验证它的能量集中性。最后,在同一个模型下建立彩色图像的空间位置和颜色分量,并利用提出的方法分别以不同的子图大小对不同的图像进行整体变换。实验结果表明:相对于传统的矩形采样,提出方法的压缩比提高了约51.1%,峰值信噪比提高了约16.3%,从而有效地降低了彩色图像各颜色分量间的相关性。得到的结果表明,利用六边形采样技术可以提高采样率,降低编码速率。

基于离散余弦变换的三维点云模型全息盲水印

目的为保护三维模型版权,提出一种基于离散余弦变换的三维点云模型全息盲水印算法。方法对三维点云模型进行仿射不变性处理,将三维模型由直角坐标系转到球坐标系,并对球坐标中的角度值进行升序排序;将顶点到质心的距离按顺序存入64×64的数组中,作为水印嵌入对象;二值水印图像经全息水印技术生成全息水印,并对全息水印进行分块离散余弦变换,在该变换域的中频部分实现对水印的嵌入,再经过离散余弦逆变换,实现由频域到空间域的变换,生成带有水印的三维模型。结果提出的算法是一种盲水印算法,对一些仿射攻击具有较好的鲁棒性。将水印嵌在变换域的中频部分,水印的不可见性及稳定性增强。结论提出算法可成功获得水印信息,采用全息技术实现了三维模型版权保护。

基于三维小波变换的高光谱图像分类算法

针对如何充分利用空间特征来达到较高的高光谱图像分类精度的问题,提出了一种基于三维离散小波变换(3D-DWT)与随机补丁网络(RPNet)结合的高光谱图像的地物属性分类算法。在分类过程中,综合3D-DWT提取的特征和RPNet深度学习框架提取的特征,利用支持向量机(SVM)对特征向量进行分类。所提出的方法在Indian Pines和University of Pavia两个数据集上进行测试,结果表明该方法比现有方法有显著的分类性能的提高。

基于三维离散余弦变换的彩色图象压缩编码

离散余弦变换对图象信号有近似最优的去相关能力 ,但多维的变换公式一直没有给出 .为此深入研究了三维离散余弦变换 ,提出了任意尺寸的三维函数 f(x,y,z)的正交离散余弦变换公式 ,克服了以前系数的取值必须相等的缺点 ,并将之应用于彩色静止图象的压缩编码中 ,使得彩色图象的 R、G、B3帧可以作为一个整体同时进行变换 ,极大地去除了图象 R,G,B3帧间的相关性 .理论分析和实验结果表明 ,在大幅度地增加压缩比的同时 ,峰峰信噪比也有明显提高 ,并且与国际标准 JPEG。

基于三维离散余弦变换的静止彩色图象压缩

为了既能获得较高的压缩比 ,又能保证较好的图象质量 ,提出了一种基于三维离散余弦变换 (3D DCT)的静止彩色图象编码方法 .在此算法中 ,首先将原始图象分割成互不覆盖的 8× 8子块 ;然后根据局部能量的大小将各子块分为 4类 ,再把属于同一类的子块组合到一起 ,形成三维立方体并对三维立方体进行三维离散余弦变换 ,从而提高压缩效率 .计算机模拟结果表明 ,此算法在压缩比高于 4 0时 ,其平均峰值信噪比约为 2 9d B,解压后的图象质量有较高的保真度 ,在同等情况下 ,其比 JPEG标准提高约 5 d

基于三维离散余弦变换的鲁棒彩色图像水印算法

针对常见的彩色图像水印算法仅在亮度分量或在每一分量嵌入水印,致透明性和鲁棒性不能达到权衡的问题,提出了一种新颖的基于三维离散余弦变换的RGB彩色图像水印算法.为增强水印的安全性,先对水印图像进行异或加密和Arnold置乱处理;其次对彩色图像进行互不重叠的分块处理,并对每一分块进行三维离散余弦变换;最后对每一分块三维离散余弦变换后的第一个系数采用量化的嵌入方法嵌入水印信号.实验表明,提出的算法具有较好的透明性和鲁棒性,对彩色图像的版权保护应用具有一定的应用价值.

节约器件的三维离散余弦正/反变换通道式算法结构

针对3D离散余弦正/反变换(DCT/IDCT)算法单元通道式结构需大量使用延时器和选择器以及不同分块器件的兼容性问题,提出一种节约延时器和选择器的通用性通道式算法单元及整体结构。首先,根据三维DCT理论提出兼容正反变换通用的通道式算法结构;建立由延时器和选择器组成的可重复使用的延时器组模型,使其具有整合性和嵌套性。然后,提出节约延时器的三维DCT通用性通道式算法单元及整体结构。最后,利用提出的节约器件的三维DCT/IDCT通道式结构对不同格式、不同大小分块的视频信号进行处理。实验结果表明,随着分块增大,提出的节约器件的方法使用的延时器和选择器的数量明显减小,当分块大小达到64×64×64时,延时器和选择器使用个数分别降低了54.7%和44.5%。得到的结果说明提出的方法可以减少延时器和选择器的使用,满足硬件对降低成本的要求,提高了能效,同时便于不同分块的集成。

三维离散余弦变换的分形视频编码方法

由于视频数据是时间轴上的二维图像序列,提出了利用分形和三维离散余弦变换相结合的视频编码方法。利用三维离散变换把三维视频数据从时空域变换到频域中,再利用分形技术在频域中来寻找对应每个可变三维频域值域块的最佳定义域块匹配。由于频域中DCT系数的强相关性和分形的高压缩性能,能够实现视频数据的高压缩。试验证明对于非实时处理低比特流视频,有一些应用前景。

基于三维离散余弦变换的体三维视频数据压缩

针对体三维视频数据量巨大的问题,提出基于三维离散余弦变换(3D-DCT)的体三维视频数据压缩方法.该方法结合3D-DCT和三维运动估计,利用3D-DCT消除体帧内部的空间冗余.提出快速三维块匹配算法实现运动估计消除相邻体帧之间的时间冗余,利用半体素搜索算法提高块匹配精度.提出帧内体块和帧间体块的量化方法,对量化后的DCT系数采用三维之字形扫描方式组织,应用游程/自适应算术编码系统实现对DCT系数的编码.实验结果表明,对于运动较平缓的序列,该方法的性能优于JPEG2000方法;对于运动剧烈的序列,在高比特率情况下性能不如JPEG2000.该方法的平均峰值信噪比相对于3D-DCT静态体图像压缩方法提高2dB左右.

基于哈特雷变换实现MP3离散余弦解码算法优化研究

离散余弦变换(DCT)由于其优异的性能已广泛应用于图像、语音处理的编码、解码中。文章提出一种基于离散哈特雷变换(DHT)实现DCT的快速算法。和其它的快速算法相比,该算法是一种稳定的快速算法,且能很容易应用到MP3解码器中,对于离散余弦变换的其它应用场合如图像的编解码,该算法同样适用。理论分析和编程实验表明,这种算法能使MP3解码器的解码速度提高一倍。

高清晰度电视3D-DCT变换硬件核解决方案

以快速一维并行DCT变换核和三维转置矩阵为核心,构建3D-DCT硬件变换核,以解决高清晰度电视视频图像的实时压缩和解压问题。

基于离散余弦变换的光栅投影图的压缩研究

文中研究了基于离散余弦变换的光栅投影图的压缩。首先介绍了三维形貌测量的光栅投影图,及其需要进行压缩的原因。接着讨论了可用于图像压缩的离散余弦变换技术,推导出对于光栅图进行离散余弦变换只保留第一列或第一行系数就可以完整重构光栅图的结论。利用此结论创建用于压缩的二值掩模矩阵,并对光栅投影图之一的位相图进行基于离散余弦变换的压缩。实验结果表明此方法能有效地压缩位相图,使用压缩后还原的位相图解调出来的物体形貌信息能得到有效的保留。

基于视觉传达技术的激光三维图像虚拟重建方法

为了提升激光三维图像虚拟重建效果,提出了基于视觉传达技术的激光三维图像虚拟重建方法。获取激光三维图像的纹理特征值,采集到激光三维图像,提取激光三维图像重建特征;融合频率域特征和纹理特征,得到激光三维图像多特征数据集以及激光三维图像多特征数据集内坏特征,设计多特征融合的步骤;根据多特征融合结果,得到三维特定激光三维图像模型,实现激光三维图像虚拟重建结果。实验结果证明:该系统可有效解决了激光三维图像重建难题,当遮挡比例为18%时,尺度不变深度误差值与平均角度误差值均达到最大,最大值均未超过设置阈值,本方法结构相似度在90%以上,重建精度较高,可以实现激光三维图像高精度虚拟重建。

基于三维DCT变换的体数据鲁棒数字水印嵌入算法

本文基于三维离散余弦变换(3D-DCT)技术和扩频通信技术提出三维体数据鲁棒水印嵌入算法.算法将原始的二值图像水印利用扩频通信技术生成可以直接嵌入的体水印信息;分别对体水印信息和原始的体数据进行分块离散余弦变换,在变换域内实现水印嵌入.该算法嵌入的水印信息具有不可见性,能够抵抗剪切、加噪、滤波、旋转等常见攻击.仿真实验验证了算法的有效性.

3DDCT变换下的图像去噪与增强方法

为了解决传统图像去噪算法存在边缘纹理信息损失的问题,根据图像平滑区域DCT非零系数个数较少的特点,提出了基于3DDCT的图像去噪及增强处理方法。该方法首先依据l2范式将含噪图像的相似区域块构成块群;再根据块群中块内像素的相关性,对各块进行2DDCT变换并利用阈值进行首次去噪,根据群内块间对应像素的相似性,对块群进行一维DDCT得到去噪且增强的图像。与传统算法相比,该算法在去噪过程中扩大高频非零系数进而增强边缘纹理信息,提高了图像的视觉效果。

基于3D-DCT和SVD的鲁棒彩色图像水印算法

在数字图像水印领域,水印算法主要集中于灰度图像,且提出的大部分彩色图像水印算法往往仅在亮度分量或在彩色图像的每一通道中嵌入水印,未能充分利用彩色图像的冗余空间,影响了水印的透明性和鲁棒性。针对此问题,提出了一种新颖的基于三维离散余弦变换和奇异值分解的彩色图像水印算法。算法先对水印图像进行预处理和对彩色图像进行互不重叠的分块;其次对每一分块进行三维离散余弦变换;最后选择对三维离散余弦变换系数的第一分量进行奇异值分解。嵌入水印时,对三维离散余弦变换系数第一分量的最大奇异值和第二分量分别采用量化和关系的嵌入方法嵌入水印。提取水印时,分别采用量化和关系提取算法提取水印并进行比较,选取相似值高的水印图像作为最终提取的水印。实验结果表明,提出的算法具有较好透明性的同时,具有抵抗常规信号处理和模糊、扭曲及锐化等攻击的能力。

基于三维DCT变换的NURBS模型鲁棒数字水印嵌入算法

随着计算机多媒体技术的快速发展,如何保护数字产品不被复制、盗用、篡改已成为信息安全领域中亟待解决的问题,数字水印技术成为解决该问题的一种新方法。本文基于三维离散余弦变换(3D-DCT)技术和扩频通信技术提出非均匀有理B样条(NURBS)曲面模型鲁棒水印嵌入算法。算法将原始水印利用扩频通信技术生成能够直接嵌入的水印信息;利用NURBS控制点作为水印嵌入对象,在3D-DCT变换域内实现水印嵌入。该算法嵌入的水印信息具有不可见性,能够抵抗节点插入、节点删除、节点细化、次数提升和仿射变换(平移、旋转、缩放)等NURBS模型常见攻击。仿真实验验证了算法的有效性。

基于3D-DCT的盲彩色图像水印方案

针对彩色图像的版权保护应用,提出一种基于分块三维离散余弦变换的彩色图像水印方案。对彩色图像进行分块的三维离散余弦变换,嵌入水印时,对三维离散余弦变换系数的直流分量和第二分量分别采用量化和关系的方法嵌入水印信号;提取水印时,分别采用量化和关系提取算法提取水印信号并进行比较,选取相似值高的水印作为最终提取的水印信号。仿真结果表明,该算法具有较好不可感知性和抵抗多种攻击的能力,与其它相似的算法相比,具有更优越的性能。

一种用于三维图像压缩的3D DCT硬件结构

设计实现了一种用于多视点三维图像压缩的三维离散余弦变换(3DDCT)。该电路结构需要3N2/2个乘法器和5N2/2+7N/2个加法器来实现N×N×N点DCT运算。为了提高系统处理效率,电路采用了流水线结构,数据吞吐率为N点每周期。整个电路采用模块化的设计方法,并用Verilog硬件描述语言对所设计电路的功能进行了仿真验证。