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.

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。

高光谱遥感图像特征提取及分类研究——基于离散余弦变换(DCT)及支撑向量机技术

高光谱遥感图像具有波谱连续,维数高的特点.当样本较少时,在原始特征空间采用传统的统计识别方法分类达不到理想的效果[1].经研究发现有两种方法可以解决小样本高维的非线性分类问题.一是将原始空间通过离散余弦变换(DCT)压缩到低维空间,再用统计识别方法分类;二是利用支撑向量机的内积函数,将原始空间映射到高维空间,使其在新的特征空间线性分类.实验表明,这两种方法比利用马氏距离判别法直接对原始图像分类有更好的分类效果.

基于使用轻量级流算法的离散余弦变换(DCT)系数变换多媒体内容加密

针对实时安全系统中多媒体内容加密时由于数据量较大而导致计算开销非常大的问题,为了综合考虑安全性及实时性,提出了基于使用轻量级流算法的DCT余弦转换多媒体内容加密算法。首先提出了一种轻量、快速的加密算法,通过将明文划分成不同部分并且使用流加密算法对信息的每个部分分别进行加密;然后,基于设计部分加密方案的三项基本原则和对抗部分加密攻击,提出了两种DCT变换系数的部分加密方案;最后,通过峰值信噪比对部分加密攻击的安全性和性能的分析评估了所提算法的有效性及可靠性。分析结果表明,相比A5/1和W7两种较为先进的流密码算法及另外两种加密模式(DC系数加密和无变换加密),提出的流加密算法和两种DCT加密方案更加适用于要求高速计算和足够安全的多媒体实时安全系统。

基于离散余弦变换的鲁棒感知图像哈希技术

对现有感知图像哈希的生成方法进行深入研究,分析该方法存在的不足之处。分别介绍离散余弦变换、Watson视觉模型和混沌模型的原理和特点,提出将这3种模型进行融合来设计感知图像哈希的生成方法。该方法采用离散余弦变换提取图像特征,对比敏感表对特征向量进行处理并用Logistic方程作为混沌序列发生器进行加密,最后采用预测差分方法进行量化编码。试验结果表明:该方法可以抵抗内容保持的修改操作,并具有较强的鲁棒性、安全性和检索性,且冲突概率降低到10-7数量级。该技术在图像认证、版权保护、安全和基于内容的图像检索等方面有应用价值。

基于离散余弦变换的数字水印算法

在图像离散余弦变换重要系数的幅度成分中加入水印并利用相关监测器进行监测,以实现对多媒体数字产品的版权保护.实验证明,该算法对通常的图像处理,如剪切、噪声干扰、几何旋转等都具有一定的鲁棒性和不可见性.

基于离散余弦变换域采样和重建的低码率图像压缩算法

构建了一种基于离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT)域采样和超分辨率(super resolution,SR)重建的低码率图像压缩编码算法。在编码端对原始图像进行分块离散余弦变换(DCT),并提取每个DCT系数块的低频系数,然后再反变换到空间域,从而得到在DCT域下采样的低分辨率(low resolution,LR)图像块。用JPEG标准对下采样图像块编解码后,采用基于学习的方法恢复DCT域高频系数,重建出高分辨率(high resolution,HR)的图像。实验结果表明,在码率较低的情况下,算法比JPEG编码标准具有更好的率失真性能;同时,在相同码率下,算法重建的解码图像视觉效果更好。

基于DCT的实值离散Gabor变换分析窗的快速求解算法

为了快速有效地实现实值离散Gabor变换,利用离散余弦函数的正交性将原求解分析窗函数的双正交条件式简化,把原求解方程组分解成若干独立的子方程组,给出了一种基于DCT的实值离散Gabor变换分析窗的快速求解算法。通过算法实验比较,验证了此算法的有效性和在计算时间方面的优越性。

基于离散余弦变换的非局部均值滤波算法

要非局部均值(non-local means,NLM)去噪算法已成为较有效去除图像噪声的算法之一。然而,当噪声水平较高时,NLM不能准确地计算图像块之间的相似度权重值,影响图像的去噪效果。针对上述问题,结合离散余弦变换(discrete cosinetransform,DCT)提出了基于DCT的非局部均值滤波算法。首先,利用DCT的低频系数重构图像,以达到滤除部分噪声的同时保护图像的主要内容。其次,利用重构图像较准确地计算图像块之间的相似度权重值,将NLM去噪算法用于噪声图像。实验结果表明,该算法能够得到较高的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)和更好的视觉效果。

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。

基于离散余弦变换的数字图像水印算法及其MATLAB实现

数字水印技术作为数字媒体版权保护的有效办法,涉及到多个学科,迫切需要一种强大的研究工具。MATLAB以其自身具有的优势,正好可以成为研究数字水印的一种有效工具。本文介绍了数字水印技术实现的一般概念,提出了一种基于离散余弦变换(DCT)的数字图像水印算法通过MATLAB仿真结果表明,利用该算法嵌入的水印具有信息量大、不可见性好等优点。

基于DCT的实值离散Gabor变换

该文提出了一种基于离散余弦变换(DCT)的实值离散Gabor变换(RDGT),不仅适用于临界抽样条件而且适用于过抽样条件,并证明了变换的完备性条件。由于这种变换仅涉及实值计算,并且可利用快速DCT,IDCT算法来加速运算,因此比传统复值离散Gabor变换在计算和实现方面更为简单,必将有效地提高非平稳信号与图像的分析、处理速度和效率。

低面积-时间复杂度的离散余弦变换脉动结构

为了研究脉动结构在离散余弦变换(DCT)算法中的应用以及平衡DCT算法在超大规模集成电路(VLSI)实现中对面积复杂度和时间复杂度的要求,提出一种基于脉动阵列的DCT结构.研究一维DCT变换的特点,对DCT进行公式变形.充分挖掘DCT算法中可以重复利用的数据,从而减少运算量.针对变形后的算法特点,采用脉动结构进行求解,从而提高并行度,减少运算时间.结果表明,相对于现有的脉动结构,该结构具有更小的面积-时间复杂度(area-time complexity),对DCT长度的限制小,仅要求DCT变换的长度为偶数.

基于DCT和维纳滤波的图像PRNU匿名算法

随着智能手机和社交媒体的普及,图像隐私引起的公共安全问题受到了广泛关注。犯罪分子可利用图像信息来侵犯他人隐私,从而进行恶意跟踪和诈骗勒索等活动。针对该问题,本研究从抑制图像源相机识别能力的角度提出了一种新的光响应非均匀性(photo response non uniformity,PRNU)匿名算法,以降低图像被恶意使用的风险。算法首先对图像进行分块,并将离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT)和维纳滤波相结合,对图像高频分量进行滤波处理。通过实验发现,迭代维纳滤波可以显著提高匿名算法的效率。将算法在MICHE-I数据集和UBIPR虹膜数据集中进行测试,结果表明,算法能够保证图像质量不受显著影响,并且视觉质量因子平均提高3 dB,有效地抑制了图像溯源能力,保留图像生物特征,并达到了较好的匿名效果,保证了大众隐私安全。

应用离散余弦变换的去谐波扫描技术

通常在处理环节消除可控震源产生的谐波干扰会对有效信号产生不良影响;而去谐波扫描技术将这一过程提前到激发阶段,即通过改造原设计信号,实现在激发过程中使输出的谐波噪声最小,从而提高输出信号的精度和信噪比。现有去谐波扫描技术中,硬件方面主要通过对重锤信号与平板信号非线性二次拟合求取改正量实时控制伺服阀,以提高响应精度减少畸变,此方式存在改造复杂、地面响应与振子系统之间畸变改进不明显的缺陷;软件方面是通过利用平板信号与重锤信号的差异拟合校正扫描信号,但也难以精确估计地面耦合产生的畸变。为此,提出一种基于力信号与预设扫描信号在谐波域的差异实现去谐波的新方法(AHS),即先将输出目标设定为设计扫描信号;校正差异函数由力信号和预设扫描信号的离散余弦变换(DCT)谐波分量得到,因此该算法更直接地反映了谐波畸变带来的变化。所提方法是通过软件校正实现的,方便快捷,初步应用即取得良好效果。

二维离散余弦变换模块算法及其Hierarchical物理实现

本文阐述了离散余弦变换(DCT)的算法结构及其优化,并基于cadence的EDA平台,诠释了自上而下(Top-Down)的Hierarchical分层次芯片设计理念及方法。

一种利用离散余弦变换频谱图和小波变换图像编码的语音编码算法

语音、图像编码技术是现代数字通信的核心技术,通常是分开进行的,提出了一种利用二维DCT频谱图和小波变换图像编码的语音编码算法。深入分析了算法实现的关键技术——语音信号的二维DCT频谱图,仿真实现了该编码算法,对一段语音的处理结果表明,小波分解系数置零率为83.1941%,压缩后保存能量92.0867%,合成语音达到"优"的质量。算法实现了语音、图像的一体化编码,计算量适中,对探索实现多媒体融合编码具有重要意义。

基于扩频和离散余弦变换的稳健水印算法

提出一种基于扩频、Logistic映射和离散余弦变换(DCT)的稳健水印算法。首先使用扩频及Logistic映射对水印信息进行置乱,增强水印信息的不可见性及鲁棒性,然后在载体图像中频中嵌入水印,水印提取时进行奇偶校验。结果表明:该算法对高斯噪声、压缩、剪切等攻击具有较好的鲁棒性。

基于DSP Builder的快速整数离散余弦变换的实现

提出了基于DSP Builder平台的快速整数离散余弦变换(DCT)的实现方法。首先介绍了整数DCT的原理,然后基于DSP Builder平台、Simulink平台以及电子设计自动化(EDA)平台Modelsim构建了整数DCT的蝶形运算模型。最后,对完整的测试电路进行仿真。结果表明:该方法简单可行,缩短了开发周期,可方便地应用于相关领域。

一种基于DWT-DCT变换强鲁棒性的数字水印算法

提出一种基于DWT-DCT的新的数字图像水印算法。该算法充分利用离散小波变换多分辨率特性和离散余弦变换能量压缩特性,综合两种变换的优点。在嵌入时,先对宿主图像进行DWT变换,得到4个子带。选择HL子带进行DCT变换,然后将加密后的水印嵌入DCT变换后得到子带中频系数。为获得较强的安全性,在嵌入前先对水印进行混沌加密。试验结果表明基于DWT-DCT联合的水印算法具有较强的不可见性,对常见的攻击具有较强的鲁棒性。