视频监控数据跨域安全共享传输控制系统设计与实现

随着视频监控网络技术的不断发展,实现监控数据的跨域传输十分必要,视频监控网络的流数据在跨域传输中对传输的速率与数据安全提出了较高要求,因此如何实现视频监控数据的跨域安全共享传输成为高性能安全传输领域的研究重点。针对这一需求,文章设计了视频监控数据跨域安全共享传输控制系统,结合PF_RING零拷贝模型、信道任务管理、单向光传输机制等相关技术,从硬件和软件两个方面论证实现视频流数据的高性能跨域安全传输与共享的方法,并通过实验证明设计系统的可行性与科学性,以确保视频监控数据跨域传输的安全性与效率。

面向3D生成对抗网络的频域加速器设计

三维生成对抗网络(3D generative adversarial networks,3D GANs)广泛应用于模型预测、对象生成等领域.针对当前3D GANs加速器存在计算开销高、访存能耗高等问题,提出一种基于快速傅里叶变换(FFTs)的3D GANs频域加速器设计(FAG).首先针对3D GANs加速器计算开销高的问题,提出支持频域3D GANs计算的硬件架构,利用频域低计算复杂度特性和频域反卷积中的零值模式以减少计算开销;其次针对3D GANs加速器访存能耗高的问题,提出支持3D卷积和反卷积计算的频域映射调度流,利用频域共轭对称特性和反卷积中的零值模式减少访存开销.基于ModelNet数据集和3个3D GANs模型(3DGAN,3D-IWGAN和3D-PhysNet)的评估结果表明,与具有代表性的频域加速器相比,FAG可使性能提高76%,能效提高141%;与具有代表性的空间域加速器相比,FAG的性能提高6倍,能效提高46倍.

基于频分多路复用技术的OFDM技术分析

简述了频分多路复用技术的相关内容.在频分多路复用技术的基础上,引入了OFDM技术系统信号模型,并描述了正交频分复用(OFDM)的输出信号表达式.同时,对正交频分复用系统机理进行分析.采用频域采样序列理论和快速傅里叶变换技术的方法,对OFDM系统的调制和解调分别进行了较详细地分析.得到了每个子载波的信号表示式和OFDM系统的信号表达式的解析结果.

基于关联函数的数据流聚类算法

传统数据流聚类算法大多基于距离或密度,聚类质量和处理效率都不高。针对以上问题,提出了一种基于关联函数的数据流聚类算法。首先,将数据点以物元的形式模型化,建立解决问题所需要的关联函数;其次,计算关联函数的值,以此值的大小来判断数据点属于某簇的程度;然后,将所提方法运用到数据流聚类的在线离线框架中;最后,采用真实数据集KDD-CUP99和随机生成的人工数据集进行算法的测试。实验结果表明,所提方法的聚类纯度在92%以上,每秒能处理约6300条记录,与传统算法相比,处理效率有了较大的提高,在维度和簇数目方面的可扩展性较强,适用于处理大规模的动态数据集。

一种大域数据流中缺失值的填充方法

在网络流量监控等数据流应用场景中,数据流中的IP地址等属性的值域往往很大,对于连续到达的数据流,管理系统一般不存储全体数据集,而是维护一个较小规模的数据概要.对于这类大域数据流中的缺失数据,难以采用邻近值填充等传统方法进行填充,也不能轻易删除.最小计数概要是一种轻量级的数据流概要,适合大域数据流的概要维护.本文基于最小计数概要及其维护技术,提出最小频率概要,并根据这两种概要填充大域数据流中的缺失数据.该填充方法首先设计一组两两独立的Hash函数族,将一段时间内大域数据流的属性值(如网络流量)映射并累加到非大域二维表数据结构中,形成大域数据流的计数概要(如一段时间内网络总流量),与此同时,在二维表中存储计数概要伴随的频率概要(即数据流到达次数,如数据包的个数),然后根据最小计数概要与最小频率概要之比对大域数据流的缺失值(如某个数据包的流量)进行填充.采用模拟大域数据集在通用软硬件环境下进行大量实验,结果表明,基于最小计数/频率概要的填充方法可获得较高的精度,而且填充误差随数据属性值定义域的变化呈非单调性变化,另外,随着数据量的增加,填充误差虽然越来越大,但是变化越来越缓慢,最终趋于一个稳定值.对于给定误差参数ε,本文设计的填充算法时空界限为1/ε,部分应用的时间界限为1.

面向复杂数据流的集成分类综述

随着大数据的快速发展,挖掘有价值的知识可能会面临高维、大量、动态数据的影响,这些复杂数据流的出现会导致分类效果下降。为了进一步分析数据流集成分类的研究现状和面临的挑战,本文对复杂数据流集成分类进行综述以供进一步研究,从复杂数据流、领域数据流角度重点介绍了目前算法的核心思想以及性能。其中,复杂数据流主要介绍概念漂移、不平衡、多标签数据流等;然后,介绍文本、图、传感器等领域数据流,归纳了集成学习在领域数据流中的应用;之后,从验证技术、评估指标方面对数据流评估方法进行介绍;最后,展望未来研究可能的几个方向,包括不确定数据流集成分类的挑战、多种数据流并存集成分类的挑战、延迟数据流集成分类的挑战、数据流分类评估方法的挑战等。

基于数据流聚类策略的GPU码书初始化算法

码书生成是基于矢量量化压缩体绘制的关键之一,初始码书对码书生成算法有较大的影响。现有的码书初始化方法需要对原始海量数据进行多次迭代,数据频繁在硬盘、内存和GPU(图形处理器)之间进行数据传输,导致算法效率不高。针对码书生成的初始码书提取问题,提出了基于数据流聚类策略的初始码书生成算法。其基本思想是将海量三维数据体当做一个数据流(分块),对每一部分数据形成局部码书,再对所有的局部码书进行分类形成最终的初始码书。利用本方法可以极大地减少数据的读取和传输的次数,同时,充分利用GPU并行计算能力。通过仿真结果分析表明,提出的方法在效率和效果上都有较大的提高。

码流映射的JPEG2000遥感图像无损信息隐藏

遥感图像经过飞行器JPEG2000压缩编码传输到地面,在传输过程中有时需要搭载其他一些遥测信息,将附加信息嵌入到压缩文件中。对JEPG2000的数据结构进行了研究,将压缩文件的数据部分变换成图像并将其分块,统计256个灰度值,找到出现次数最多的灰度值以及次数为0的灰度值。将这些灰度值所对应的字节进行映射,不同的灰度值代表不同的二进制秘密信息。接收端通过映射将秘密信息提取后,再将载体更改后的字节恢复。隐藏容量平均有了500 bit的提升,载密图像的PSNR大于30 dB,同时载体数据仍然可以无损恢复。试验结果说明,该算法可以无损地实现JPEG2000图像的信息搭载,同时文件没有膨胀。

等效环路时域有限差分算法及其核内加速技术

提出了一种新颖的有限差分算法——等效环路有限差分算法。这种算法借鉴传输线算法的思想,在Yee氏网格中引入集总元件的概念,由于其良好的物理思想,可实现对于色散介质的仿真计算。单指令多数据指令集(streaming single-instruction multiple-data extensions,SSE)技术是Intel公司提出的核内并行加速技术,普通的个人电脑都支持这种技术。结合SSE技术,可实现对算法的有效加速,这种加速技术无须硬件的改进即可实现理论上最高4倍的加速。分别利用等效环路有限差分算法、普通有限差分算法仿真计算了平面倒F天线(pla-nar inverted-F antenna,PIFA)的端口反射系数和天线方向图,并与实测数据进行了比较,验证了算法的正确性。在实际的运算中,使用SSE技术普遍可实现2倍以上的加速比,加速算法的有效性得到了验证。