基于离散余弦变换的快速对抗训练方法

为了提升深度神经网络的鲁棒性,从频域的角度提出基于离散余弦变换(DCT)的快速对抗训练方法.引入对抗初始化生成模块,根据系统的鲁棒性自适应地生成初始化信息,可以更精准地捕捉到图像特征,有效避免灾难性过拟合.对样本进行随机谱变换,将样本从空间域变换至频谱域,通过控制频谱显著性提高模型的迁移与泛化能力.在CIFAR-10与CIFAR-100数据集上验证提出方法的有效性.实验结果表明,在以ResNet18为目标网络,面对PGD-10攻击时,本文方法在CIFAR-10上的鲁棒精度较现有方法提升了2%~9%,在CIFAR-100上提升了1%~9%.在面对PGD-20、PGD-50、C&W等其他攻击以及架构更复杂的模型时,均取得了类似的效果.提出方法在避免灾难性过拟合现象的同时,有效提高了系统的鲁棒性.

图像压缩中的快速方向离散余弦变换

传统的二维DCT(discrete cosine transform)无法稀疏表示除水平或垂直方向以外的边缘,而具有强方向表示能力的方向预测离散余弦变换(directional prediction DCT,简称DPDCT)计算复杂度又过高.针对这些问题,提出了一种快速方向离散余弦变换(fast directional discrete cosine transform,简称FDDCT).该算法沿给定的方向模式进行变换,避免了DPDCT中的插值运算,可以快速、稀疏地表示图像中各向异性边缘信息.此外,FDDCT通过设计块边界提升,在进一步集中边缘能量的同时保证了算法的完全重构.实验结果表明,FDDCT计算复杂度不超过DCT的1.4倍;采用同样的编码方法,基于FDDCT的压缩图像与基于DCT以及DPDCT的压缩图像相比,峰值信噪比可提高0.4dB^1.6dB,而且边缘细节更加清晰、完整.

基于多维矢量矩阵的离散余弦变换快速算法

为了提高彩色视频流压缩变换的速度,缩短变换时间,将基于多维矢量离散余弦变换(DCT)正交矩阵的视频流压缩算法同现有的快速DCT算法相结合,提出了基于多维矢量矩阵DCT的快速算法。首先,对一种实用性较强的一维快速DCT算法进行部分校正与补充,并将两种极具代表性的二维快速DCT算法,即行列分解法和线性组合法拓展到了多维层面。然后,结合多维矢量矩阵理论,推导出了两种DCT快速算法及其蝶形示意图,并分析了算法的乘法运算次数。最后,将这两种基于多维矢量矩阵的DCT快速算法应用在标准视频库中测试视频的压缩编码中,同时做了对比实验。实验结果表明:两种算法在DCT时所需的时间均小于0.25s,满足视频实时性的要求。该算法在保证重建视频质量的同时降低了运算时间,并将DCT快速算法从低维扩展到了多维,可以处理更多维数的视频。

用查表法快速实现二维8×8离散余弦逆变换的研究

提出一种基于查表法的二维8×8离散余弦逆变换(2D 8×8 IDCT)的快速算法,其查找表LUT(Look-UpTable)结构的设计是基于二维8×8 DCT的基本图像.利用两种技术减小查找表长度:①利用基本图像的对称特性;②通过对离散余弦正变换(DCT)和量化过程的分析,推导出每个量化后DCT系数的取值范围.使得查找表只有10.9746K项数据,若量化矩阵具有对称性q(u,v)=q(v,u),LUT的长度还可减少近半.新算法利用查表法消除IDCT中乘法运算,并利用图像数据的特点和基本图像的对称特性大大减少加法次数,提高了计算速度.以多幅标准图像为样本数据进行实验,结果表明:新算法实现2D 8×8 IDCT运算平均只需加法182次.与当前运算量最小的Feig快速算法做比较,新算法避免了乘法,所需加法次数也降低了约15%.

适于图像解压的离散余弦逆变换快速算法

讨论了离散余弦变换(DCT)的基本图像的特性以及实际图像数据的特点,提出了利用基本图像进行二维8×8离散余弦逆变换(IDCT)的快速算法.新算法通过三个技术降低二维8×8IDCT的运算量(1)利用基本图像的对称性;(2)把反量化过程和IDCT融为一步;(3)利用实际图像数据的特点绝大多数量化后的变换系数为零值且非零系数中又有许多的值为±1.理论分析表明,三种技术的融合可大大减少计算量.以多幅标准图像为样本数据,对新方法和当前最有影响的Feig算法做了比较,结果表明文中算法的乘法次数降了约60%,加法次数降了约15%.

一种新的快速离散余弦变换算法

提出一种快速的离散余弦变换（ＤＣＴ）算法。由于计算机中整数运算远快于浮点运算，所以ＤＣＴ算法采用整数运算，并且通过矩阵变换来减少乘加次数，提高了运算速度。本算法用于我们开发的ＪＰＥＧ图像编码算法上，取得了满意的效果。

滑动离散余弦和正弦变换的快速算法

提出了计算Ⅰ型和Ⅲ型滑动离散余弦变换和滑动离散正弦变换的快速 算法．该算法具有递归运算结构，计算复杂性为Ｏ（Ｎ），运算量小于其他算 法；文中讨论了该算法的数值稳定性问题，并将该算法与其他算法作了比 较．

二维离散余弦变换的一种新的快速算法

介绍了二维离散余弦变换的一种新的快速算法，对于Ｎ×ＮＤＣＴ（Ｎ＝２ｍ），只需用Ｎ个一维ＤＣＴ和若干加法运算，与常规的行一列法相比，所需的乘法运算量减少了一半，也比其它快速算法的乘法运算量要少，而加法运算量基本上是相同的。

基于离散余弦变换域处理的快速台标插入法

针对在MPEG-2视频中插入台标,提出了一种基于离散余弦变换域处理的快速台标插入法。与解码-相加-再编码的方法相比,该方法省去了离散余弦变换、反离散余弦变换和重新做运动估计等环节,大大节省了运算量,适合于硬件实时系统的实现。实验表明和解码-相加-再编码的方法相比,以图像质量的轻微下降,换取了较快的处理速度。

二维离散余弦变换与二维离散Fourier变换的快速算法

文中提出N×M2D—DCT(Ⅱ)的一种快速算法,其需实运算量为:M_u=1/2NMlog_2N+1/4MNlog_2M,A_d=3/2NMlog_2NM—3MN—1/2M^2+M+N(其中N、M为2的幂)。当N=M时,与文[5]的结果一样、这是目前最好的结果。但文[5]算法不稳定,容易产生较大的误差。本文克服了这一缺点。并利用此2D—FCT(Ⅱ)导出了2D—DCT.2D—DST和2D—DCST的快速算法及2D—DFT的一种快速算法。2D—DFT快速算法的运算量与文[1]中用FPT计算2D—DFT相近。

基于多项式变换的二维整型离散余弦变换快速算法

提出了一种基于多项式变换的二维整型离散余弦变换(DCT)快速算法,利用多项式变换将二维DCT变换的计算转化为一系列一维DCT变换及其变换系数的求和运算,减少了乘法和加法的计算量;利用提升矩阵,实现了整型DCT变换,进一步提高了运算效率的同时,使信号可精确重构。

离散余弦变换的一种快速算法

为了更有效地计算二维离散余弦变换──DCT，提出了一种直接作用于二维数据集的快速算法，分析了该算法的运界特点．用Turboc2．0实现了一个8×8数字图象像素块DCT变换与IDCT变换，并对仿真结果进行了分析．

基于快速二维离散余弦变换算法的人脸特征提取

离散余弦变换(DCT)具有图像信号处理后对图像显示效果影响不明显的优点。本文针对离散余弦变换(DCT)系数在人脸识别中的应用,研究不同的DCT块进行编码后其系数对图像质量和识别结果的影响,提出利用快速2D-DCT(二维离散余弦变换)代替普通DCT的人脸特征提取方法。该方法可以使得在对人脸进行平均分割后的图像块处理时间大大减少,从而能够在同样的时间内提取更多的DCT系数用于人脸识别。实验结果表明,该方法快速而且是有效的。

快速离散余弦变换算法在MP3编码中的实现

在MP3编码中,子带分析滤波器是最主要的模块之一.根据MPEG标准算法,该模块的运算量约占了MP3编码总运算量的25%,而子带分析滤波算法最核心的部分就是离散余弦变换.提出了一个适合在DSP上实现的快速离散余弦变换算法,算法在保证精度的前提下,减少了运算量和存储量.

二维离散余弦变换的一种新的快速算法

介绍了二维离散余弦变换的一种新的快速算法，对于Ｎ×ＮＤＣＴ（Ｎ＝２￣ｍ，只需用Ｎ个一维ＤＣＴ和若干加法运算，与常规的行──列法相比，所需的乘法运算量减少了一半，也比其它快速算法的乘法运算量要少，而加法运算量基本上是相同的。

任意长离散余弦变换的快速递归算法

该文基于Clenshaw递归公式以及离散余弦自身的对称性提出任意长离散余弦变换(DCT)的一种并行递归快速算法,给出了该算法的滤波器实现结构;与现有的其它递归算法以及基于算术傅里叶变换的余弦变换算法进行了计算复杂度的比较分析,结果表明该文算法运算量大大减少。该递归计算的滤波器结构使算法非常适合大规模集成电路(VLSI)实现。

小N点二维离散余弦变换的快速算法

本文提出了一种二维旋转因子的分解算法．并以此提出了一种小Ｎ点二维离散余弦变换（２Ｄ—ＤＣＴ）的快速算法，可比传统的２Ｄ—ＤＣＴ算法节约４２％的乘法，加法数几乎相同．

基于二维离散余弦变换的加密图像水印算法

将高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)算法与基于二维离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)的水印嵌入和提取算法相结合,得到基于二维离散余弦变换的加密图像水印算法。该算法先对嵌入水印进行AES加密,再在DCT域将加密后的水印嵌入载体图像。提取水印时,算法先对嵌入信息的载体图像进行DCT变换,再在DCT域完成嵌入信息提取,最后对提取的密文信息进行AES解密,得到嵌入水印。通过抗攻击能力分析,证明该算法能够同时保证嵌入信息的隐蔽性和安全性。

一种新二维离散余弦变换快速算法

利用三角函数公式提出了一种将Ｎ×ＮＤＣＴ分解为Ｎ个１－ＤＤＣＴ的新的快速算法─—ＤＤＣＴ算法，给出了８×８ＤＤＣＴ的算法流程图，并与其它２－ＤＤＣＴ快速算法在计算量及计算结构上进行了比较．计算机仿真结果表明，ＤＤＣＴ算法的计算精度明显高于行－列法．

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。