整数变换

摘要： 为了解决现有联合式加密图像可逆数据隐藏方法中存在的数据提取误码问题,并提高此类方法的数据嵌入容量,提出了一种兼具自纠错和内容隐私保护功能的新算法.该算法在图像加密前通过预处理生成纠错数据并以可逆方式自嵌入到图像下采样像素中,图像加密后只需保留或翻转其中各非采样像素分组的若干位最低有效位即可嵌入数据,图像解密后可100％正确提取嵌入数据并无失真恢复原图像.实验结果表明,该算法在解决联合式方法数据提取误码问题的基础上,大大提高了数据嵌入容量,同时直接解密得到的载密图像质量良好.该技术在军事、医学、云服务等众多领域有着广泛的应用价值.

摘要： 针对传统可逆信息隐藏算法存在宿主图像质量下降明显、安全性低、信息恢复需要较多额外负载等问题,提出一种混沌理论和整数变换相结合的可逆信息隐藏算法.将载体图像分为大小为2×2的子块并对其像素区分为标记像素和隐藏像素;将子块像素偶数化并将其扩展再获取与基像素的差异值;若扩展像素和差异值满足给定门限条件时,将混沌加密隐藏信息经整数变换再嵌入载体子块隐藏位置像素的最低有效位;否则,将标记位置像素奇数化并记录该原始像素的最低有效位.仿真测试表明,所提出的隐藏方法能够实现载体图像与原始图像无损恢复,不仅有效地减少了传输负载,且具有较高的安全性.

摘要： 为了提高可逆水印的嵌入容量及水印图像质量,提出一种自适应可变容量的可逆水印算法.该算法对栽体图像进行分块,每块整数变换后根据图像的特征生成可变容量可逆水印:平滑块8比特,嵌入在图像像素的低2位,纹理块12比特嵌入在图像像素的低3位.实验结果表明,与同类算法相比,该算法在保证水印图像质量的基础上提高了可逆水印的嵌入容量,所嵌的版权信息及原始载体图像均能无失真提取与恢复.

摘要： 为了在加密图像实现高容量可逆隐秘传输,本文提出了一种基于整数变换的加密图像可逆信息隐藏改进方法.图像拥有者利用定位图对像素组任意像素进行整数变换,变换后的像素组像素受该整数变换性质的影响,使符合条件的像素组任意像素LSB被修改后,依然能恢复回原来的像素.因此,图像拥有者加密前对特定的图像块进行整数变换,根据定位图进行图像块排列,以便秘密信息以LSB替换的方式嵌入到特定的图像块中,拥有解密密钥就可以获得原始图像信息,拥有嵌入密钥就可以在密文图像中嵌入信息或者提取秘密信息,拥有解密密匙 、 嵌入密匙既可以提取秘密信息和恢复原始图像.仿真实验表明该方法具有较高的嵌入容量和较低的失真.

摘要： 为了提高可逆水印的嵌入容量及水印图像质量,提出一种自适应可变容量的可逆水印算法.该算法对载体图像进行分块,每块整数变换后根据图像的特征生成可变容量可逆水印:平滑块8比特,嵌入在图像像素的低2位,纹理块12比特嵌入在图像像素的低3位.实验结果表明,与同类算法相比,该算法在保证水印图像质量的基础上提高了可逆水印的嵌入容量,所嵌的版权信息及原始载体图像均能无失真提取与恢复.

摘要： 为了大幅降低多维数据在计算上所消耗的时间,提高计算速度,在2M维矢量矩阵DCT(2M-VMDCT)整数变换理论的基础上,提出了将其进行并行处理的方法,增大时间优越性.首先介绍了2M维矢量整数变换核矩阵的推导过程;其次,将这种多维整数变换算法应用到多视角视频的压缩编码中,并与多维矢量离散余弦浮点变换进行能量集中性比较;最后,引入多核并行处理的思想,进一步提高处理速度.仿真结果表明,2M-VMDCT整数变换有着非常优越的能量集中性,将其并行实现能使运算效率大幅提高.%In order to improve the efficiency of multi-dimensional data processing operations and reduce the computing time, a 2M-dimensional vector matrix DCT ( 2M-VMDCT ) integer transform parallel processing method is presented, according to the 2M-dimensional vector matrix DCT integer transform theory. Firstly, the 2M-dimensional vector integer transform core matrix is introduced;Then, 2M-dimensional vector matrix integer DCT transform is applied to the video compression coding, and compared with the energy concentration of the multi-dimensional discrete cosine floating-point transform;Finally, by introducing the idea of multi-core parallel processing, the processing speed is improved. The simulation results show that 2M-dimensional vector matrix DCT integer transform has a better energy concentration and the parallel implementation improves its operation efficiency significantly.

摘要： 可逆隐藏(reversible data hiding,RDH)是一种能够将原始载体从含密载体中无损恢复的特殊信息隐藏技术.使用可逆隐藏不仅能从舍密栽体中提取所嵌入信息,同时也能将原始栽体从含密栽体中无损恢复.不同于数字水印和隐写这2类传统的信息隐藏技术,可逆隐藏主要注重于嵌入算法的可逆性以及合密载体和原始载体之间的失真度量.一般而言,可逆隐藏不具有任何鲁棒性,其性能评价主要关注于舍密栽体和原始载体之间的嵌入失真.由于这种无损恢复的特性,近20年来,可逆隐藏在信息隐藏领域中得到了很大程度的关注,并且可逆隐藏技术也在某些领域中得到了初步的实际应用.以数字图像为栽体,简要回顾了现有的可逆隐藏技术,包括四大类方法:基于无损压缩的可逆隐藏、基于整数变换的可逆隐藏、基于扩展和移位的可逆隐藏以及图像内容自适应的可逆隐藏.

摘要： 可逆隐藏（reversible data hiding,RDH）是一种能够将原始载体从含密载体中无损恢复的特殊信息隐藏技术.使用可逆隐藏不仅能从含密载体中提取所嵌入信息,同时也能将原始载体从含密载体中无损恢复.不同于数字水印和隐写这2类传统的信息隐藏技术,可逆隐藏主要注重于嵌入算法的可逆性以及含密载体和原始载体之间的失真度量.一般而言,可逆隐藏不具有任何鲁棒性,其性能评价主要关注于含密载体和原始载体之间的嵌入失真.由于这种无损恢复的特性,近20年来,可逆隐藏在信息隐藏领域中得到了很大程度的关注,并且可逆隐藏技术也在某些领域中得到了初步的实际应用.以数字图像为载体,简要回顾了现有的可逆隐藏技术,包括四大类方法：基于无损压缩的可逆隐藏、基于整数变换的可逆隐藏、基于扩展和移位的可逆隐藏以及图像内容自适应的可逆隐藏.

摘要： 为了缓解水印图像质量与嵌入水印量之间的矛盾,给出了一种新的基于整数变换的图像可逆水印方法。宿主图像块通过简单的整数变换扩展各像素点与图像块平均值之间的差值,变换后所有像素值最低有效位相同,产生的冗余数据可用于嵌入水印。方法可根据水印数据量大小选择整数变换引入失真较小的图像块用于水印嵌入,从而控制水印图像失真提高水印图像质量。实验结果表明该方法具有较好的水印图像质量和较大的水印嵌入容量,提取水印信息后原宿主图像可无失真恢复,达到了预期的效果。

摘要： 提出了一种利用整数变换快速实现帧内预测的新算法,首先对原图像做DCT变换,然后利用整数变换的系数求出图像块的纹理方向,根据求出的纹理方向及相邻块的最佳预测模式确定候选模式集.这样就可以减少候选模式数目,进而减少计算量,节省编码时间.实验结果表明,该算法与校验模型HM5.0相比,在保持峰值信噪比基本不变和码率略增的情况下,可节省约50％的帧内编码时间.

摘要： 研究基于SPI处理器(stream processor)的kernel语言实现8×8整数DCT变换．实验选用SPI公司提供的RapiDev1.0.2平台，设计出了适合于stroml系列芯片的流变换算法。并通过增加每次load的数据等方法，达到算法整体优化．优化后一次8×8整数变换用时为24 ns，达到720p高清视频图像实时的目的．综合结果表明，用SPI平台实现视频编码等技术具有长远的研究价值。

摘要： 基于TI公司TMS320C6455DSP(以下简称C6455)快速实现了H.264整数变换。首先分析了H.264整数变换原理及其蝶形算法快速实现方法；然后针对C6455DSP的硬件特点和专有指令，通过调整H.264整数变换过程，将列变换等价转换成矩阵转置与行变换，使用线性汇编语言实现了H.264整数变换的优化；最后对优化前后的H.264整数变换速度进行了测试，测试结果表明，经过本文的优化措施后，其效率提高了2.4～2.7倍。

摘要： 简要介绍了AVS视频编码中耗时较长的整数变换部分,深入分析不同算法模式的汇编实现特征,分别应用MMX,SSE2和侧重乘法操作的SSE2等指令技术对AVS整数变换的关键算法模块进行优化。实验结果表明:3种方法均提高了整数变换的编码速率,性能最优的SSE2优化算法比未优化时速度提高了约6.3倍,单次变换平均时延减少到0.5ms以内,实现了高速率的AVS整数变换。

摘要： 4×4整数变换是H.264视频压缩标准的关键技术之一,对H.264编解码器的整体性能有重要影响.基于流处理的思想,提出了一种适用于H.264整数变换的混合流式变换算法MSTA,并将其映射到了Imagine流处理器上.实验结果表明,MSTA流实现处理一次4×4整数变换仅需4.5ns,远超出当前实时应用的需求.另外,流处理器良好的灵活性将使MSTA拥有更广阔的应用前景。

摘要： 目的:整数DCT变换已被最新视频压缩标准H.264采用,而因版权保护等问题,需要研究高效的整数变换及图像编码方案.方法:首先构造整数U-正交变换,利用对称性与递推性构造了整数U-正交变换快速算法;然后对图像做整数U-正交变换,对变换系数进行量化与编码,实现图像压缩编码.结果:实验结果表明,在几何轮廓图像方面的编码效果优于JPEG编码效果,自然图像的编码效果与JPEG图像效果相当.结论:本文构造了整数U-正交变换及其快速算法,并应用于图像编码中,与JPEG编码的比较实验结果表明其有效性.

摘要： 在H264编码过程中,经过量化的操作之后，会产生大量的全零块。本文根据残差块整数变换后的系数分布特性，提出了一种高效的全零块的预判算法，然后联系绝对误差和(SAD)的信息，推导出一个阈值能够在整数变化前预判出更多数量的全零块。从而避免对它们进行变换量化等操作，降低了编码过程中的算法复杂度，节省了编码时间。最后利用H.264参考软件在VC平台对算法进行仿真，结果显示，相比较文中所提起的其他现有算法，本算法的预判率的效率更高，最高可达到95.1％，在提高编码效率的同时引起的图像质量损失低于0.2dB，这种影响可以忽略。

摘要： 在H.264/AVC中，视频信号首先通过预测编码(包括帧内预测和帧间预测)得到的残差信号，需要进行整数变换和量化之后才能进行编码.在很多时候，特别是低码率条件下，会有很高概率得到全零量化系数块。本文通过研究4×4整数变换自身特性，对整数变换和量化过程进行反演，并采用分而治之的改进策略，得到了一个更为宽松的判定全零系数块的充分条件.实验结果显示，相比现有算法，本方法可以在不降低视频编码质量的前提下，有效提升全零块检出率，减少所需计算量。

摘要： 在对典型视频序列广泛分析的基础上,本文将整数变换交流系数更接近于柯西分布(相比拉普拉斯分布)的思想与亮度分量和色度分量独立建模的思想结合起来,提出一种基于柯西分布的独立率失真模型。实验结果表明:基于柯西分布的独立率失真模型比传统的基于拉普拉斯分布的模型能更好地逼近实际的率失真曲线。

摘要： H.264 是ITU 和ISO 联合制定的新一代视频编码标准，和以前的视频编码相比，它在很多方面作了改进。为了降低运算复杂度和避免解码端的失配问题，H.264 标准采用一级4×4 点整数变换方法，在该变换的基础上还对直流系数再采用第二级变换,进一步消除相关性。与4×4 点DCT 相比,这种变换方法不但具有DCT 去除空间域信号相关性的特点和整数变换的优点,还能够达到类似于DCT 的压缩效果.H.264 中的整数变换和量化相结合,计算复杂度低且能获得较以往标准更好的编码性能。最后通过例子来演示变换和量化的过程，论证了这种变换和量化方式的特点、有效性及应用前景。

摘要： 本发明公开了一种进行8×8两维整数离散余弦变换的变换电路及反变换电路，共分3层，每层产生8个输出端，均由24个加法器和16个移位器组成。第一层的输出端作为第二层的输入端进行运算，第二层的运算结果再作为第三层的输入端，第三层运算的结果即为变换或反变换的运算结果。本发明可使经过整数离散余弦变换的变换电路或反变换电路所输出的变换结果数据精度高，失真度小，运算速度快，易于单片集成化。

摘要： 本发明公开了基于FPGA的三维整数DCT变换系统及其变换方法，选取数字图像里的相似块群做整数三维DCT变换，该系统包括数字图像的原始数据输入端、控制模块、系统的整数1D‑DCT变换模块、以及针对数字图像中任意n个相似图像块的多组三维整数DCT变换单元，该单元依序包括第一串/并转换模块、第一整数1D‑DCT变换模块、转置RAM模块、第二串/并转换模块、第二整数1D‑DCT变换模块以及并/串转换模块。与现有技术相比，本发明专门用于FPGA硬件实现的三维DCT变换算法，模块化设计是FPGA设计中一个很重要的技巧，它能够使一个大型设计的分工协作、仿真测试更加容易，使代码维护或升级更加便利，方法简单，算法复杂度低，容易实现。

摘要： 一种离散余弦变换的整数反变换装置，包括第一至第四级反变换单元，采用流水线方式对多组输入值进行处理，第一级反变换单元在第1～4拍，计算出输入值的倍数值P

摘要： 本发明公开了一种进行8×8两维整数离散余弦变换的变换电路及反变换电路，共分3层，每层产生8个输出端，均由24个加法器和16个移位器组成。第一层的输出作为第二层的输入进行运算，第二层的运算结果再作为第三层的输入，第三层运算的结果即为变换或反变换的运算结果。本发明可使经过整数离散余弦变换的变换电路或反变换电路所输出的变换结果数据精度高，失真度小，运算速度快，易于单片集成化。

摘要： 本发明公开了基于FPGA的三维整数DCT变换系统及其变换方法，选取数字图像里的相似块群做整数三维DCT变换，该系统包括数字图像的原始数据输入端、控制模块、系统的整数1D-DCT变换模块、以及针对数字图像中任意n个相似图像块的多组三维整数DCT变换单元，该单元依序包括第一串/并转换模块、第一整数1D-DCT变换模块、转置RAM模块、第二串/并转换模块、第二整数1D-DCT变换模块以及并/串转换模块。与现有技术相比，本发明专门用于FPGA硬件实现的三维DCT变换算法，模块化设计是FPGA设计中一个很重要的技巧，它能够使一个大型设计的分工协作、仿真测试更加容易，使代码维护或升级更加便利，方法简单，算法复杂度低，容易实现。

摘要： 本实用新型公开了一种四电平AC‑AC变换器及由其拓展得到的任意整数电平AC‑AC变换器，包括交流输入电源、三绕组变压器、四电平变换单元、输出滤波器和交流负载；四电平变换单元包括第一至第六四象限开关管和第一、二飞跨电容；第一飞跨电容跨接在第二、三四象限开关管之间的第二节点和第四、五四象限开关管之间的第四节点之间，第二飞跨电容跨接在第一、二四象限开关管之间的第一节点和第五、六四象限开关管之间的第五节点之间；三绕组变压器的第一副边绕组与第一飞跨电容并联，第二副边绕组与第二飞跨电容并联。本实用新型既能保证输出电压可在全占空比范围内调节，又能避免多电平变换器飞跨电容的控制问题，与两电平相比，还可以使得开关管的电压应力降低至原来的1/3倍。

摘要： 本发明涉及一种基于AVS的整数变换量化和整数反变换反量化方法，这种方法避免使用乘、除法等复杂的运算，仅仅依靠加法和移位运算就可以实现AVS的整数变换以及反变换。在极大的节约硬件资源的同时，可以显著提高数据处理的速度。

摘要： 本发明公开了一种对图像残差矩阵进行整数变换的方法及装置、对图像残差矩阵进行整数反变换的方法及装置。其中，对图像残差矩阵进行整数变换的方法包括：对图像残差矩阵进行整数变换；判断整数变换过程中获得的矩阵中各矩阵元素所需存储空间的位数大于处理器可并行处理位数时，确定各矩阵元素所需存储空间的位数与处理器可并行处理位数的差值；按照长度不小于所述差值的移位长度，对各矩阵元素所需存储空间的位数分别进行右移。按照本发明提供的整数变换的方法及装置，能够解决现有技术中针对各矩阵元素所需存储空间的位数大于9位的图像残差矩阵进行整数变换时，发生数据溢出的问题。

摘要： 本发明涉及一种基于AVS的整数变换量化和整数反变换反量化方法，这种方法避免使用乘、除法等复杂的运算，仅仅依靠加法和移位运算就可以实现AVS的整数变换以及反变换。在极大的节约硬件资源的同时，可以显著提高数据处理的速度。

摘要： 本发明属于图象处理技术，特别涉及视频编解码器中图像数据压缩的整数变换，针对当前我国将要制定的第一个音视频编码标准(AVS)采用8乘8整数类DCT变换，提出了一种整数变换的变换基选择方法，综合评价变换基的去相关效率和能量集中率两项指标及变换基变换动态范围和计算复杂度，并通过此方法提出两组性能优异的8乘8整数变换基(5，6，4，1)和(4，5，3，1)，并得到基于这两组基的整数变换快速算法。