无线多媒体传感器网络中图像数据处理的相关技术研究

摘要

无线多媒体传感器网络是近年兴起的一种多学科交叉的热点研究技术,在节点资源受限的情况下,如何减小多媒体数据的冗余性以及如何保证传输数据过程中的安全性是其发展过程中急需解决的两个关键问题。本文针对以上两个问题提出相应的解决方案:
　　针对多媒体数据冗余性高及多媒体传感器节点资源受限的特点,提出一种基于Haar小波变换的分布式图像压缩新算法。Haar小波是目前唯一的一个同时具有对称性和有限支撑性的正交小波,并且具有简单快捷的变换算法,非常适合计算和存储资源受限的无线多媒体传感器网络。该算法通过定位检测用户感兴趣的目标图像块,只将用户感兴趣的区域进行分布式Haar小波变换,将计算任务分配给多个节点,有效地平衡了网络中各节点的能耗。算法能够较好的匹配数据变化的特点,不仅充分降低了网络中的数据传输量,而且提高了数据压缩的精度。通过MATLAB进行仿真实验证明,本文所提压缩算法具有很高的压缩比,由于只对用户感兴趣的区域进行传输,成倍的减少了传输过程中的数据量,有效的节省了传输耗能,延长了网络的生命周期。本文算法只进行了一级的Haar小波变换,较好的保证了传输的图像质量。
　　针对无线多媒体传感器网络传输数据的安全性问题,提出一种基于维吉尼亚密码的分布式图像置乱新算法。维吉尼亚密码是密码学中的经典算法,具有变换简单,安全性高的特点,本文将其进行修正并用于数字图像的加密中。鉴于多媒体传感器节点计算和存储资源受限的特点,该算法将采用多节点协同的方案,能够有效的降低单个节点的耗能。实验结果表明,该算法具有灵活性高、复杂度低、设计简单、执行速度快的特点,同传统的图像置乱算法相比较,其置乱程度更高,并且具有良好的抗噪声性能,特别适用于无线多媒体传感器节点的加密过程。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3研究的目的和意义

1.4本文组织结构

第二章 无线多媒体传感器网络综述

2.1基本概念与特点

2.2研究的热点问题及面临的挑战

2.3应用领域

2.4本章小结

第三章 无线多媒体传感器网络中图像压缩算法研究

3.1图像数据压缩技术概述

3.2 Haar小波变换

3.3基于兴趣区域检测的图像编码算法

3.4多节点协同处理算法

3.5基于Haar小波变换的分布式图像数据压缩算法

3.6实验仿真及分析

3.7本章小结

第四章 无线多媒体传感器网络中图像加密技术研究

4.1图像数据置乱技术概述

4.2维吉尼亚密码

4.3关于交叉换位

4.4基于维吉尼亚密码的分布式图像置乱算法

4.5实验仿真

4.6基于SNR 的数字图像置乱程度评价

4.7本章小结

总结与展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢