算术编码

摘要： 生成式文本隐写算法通过对候选池中的单词进行控制性选择映射来隐藏秘密信息,通常包含3个模块:文本生成模型、候选池概率分布截断和隐写嵌入算法。由于不同时刻文本生成模型输出的概率分布差异巨大,现有算法通常采用top-k或top-p对候选池单词的概率分布进行截断,以减少低概率的生成词,提高生成文本的安全性。当文本生成模型输出的候选池概率分布过于集中(over-concentrated)或过于平坦(over-flat)时,原有的top-k或top-p截断方式不足以应对概率分布的变化,容易产生概率较低的词或忽略概率较高的词,导致生成文本的安全性指标出现异常。针对此类问题,提出了安全性可控的生成式文本隐写算法,在候选池中根据秘密信息控制性选择生成词时,所提算法基于困惑度和KL散度的参数约束,动态进行候选池概率分布的截断,使候选池中所有单词都满足参数约束,提高了生成文本的安全性。实验结果表明,所提算法生成的隐写文本困惑度和KL散度可控;在相同KL散度情况下,生成文本的困惑度较现有算法下降最高达20%~30%;可以同时控制困惑度和KL散度,在指标合理的情况下,使生成的文本同时满足困惑度和KL散度两个指标。在使用3种文本隐写分析算法检测生成的隐写文本时,检测准确率均在50%左右,表现出很好的统计安全性。

摘要： 为提升儿童慢性病诊疗信息保护能力,提高信息保密置乱度水平,设计基于密钥技术的儿童慢性病诊疗信息保密系统。建立儿童慢性病诊疗信息数据加密密钥协议,利用参数跟踪识别方法,分析信息保密数据结构,构建信息加密算术编码模型。采用密钥构造和算术编码,加密儿童慢性病诊疗信息,分析信息保密和随机编码中的抗攻击能力,搜索信息保密密文,实现关键字信息编码和隐私保密。仿真结果表明,所提方法的信息保密抗攻击性较好,加密输出的置乱度水平较高,具有较好的儿童慢性病诊疗信息保护能力。

摘要： 为了提高公开网页信息中隐私数据的加密性能,提出了基于超混沌密钥设计的公开网页信息中隐私数据加密算法.构建了公开网页信息中隐私数据加密的向量量化编码模型;采用混沌密钥协议控制方法进行公开网页信息中隐私数据加密过程中的算术编码和量化参数寻优;建立了公开网页信息中隐私数据加密的保护控制算法方程,引入Logistics混沌映射作为引导算子,进行了公开网页信息中隐私数据加密过程中的解密密钥设计,采用双线性编码和空间多维参数量化均衡调度,实现了公开网页信息中隐私数据超混沌加密.仿真结果表明,采用该方法进行公开网页信息中隐私数据超混沌加密的加密输出的稳态性较强、实时性较高,提高了公开网页信息中隐私数据保护能力.

摘要： 为了提高"FPGA综合设计"实验课程的高阶性、创新性、挑战度,设计了一种基于上下文模型的整数化图像压缩算法及其FPGA实现教学实验.实验通过统计训练集中各上下文出现的频率并将其作为k-means聚类的额外条件进行上下文量化,通过引入均匀噪声模拟量化误差的方式对整数权重神经网络进行训练,通过简化MQ编码模块的运行逻辑,减少了寄存器消耗且实现了数据的并行处理,基于FPGA实现整个图像压缩过程.该实验是基于FPGA硬件平台、应用上下文模型的整数化图像压缩算法实现图像压缩的案例,多知识点有机融合,以激发学生主观能动性和创造性,磨练学生攻坚克难的科学精神和提升学生的工程实践能力.

摘要： 随着医疗行业不断发展,人们对医疗服务的需求呈上升趋势,其中医疗护理隐私信息的安全性受到极大关注.过去患者的隐私无法得到高品质的保障,导致很多纠纷.为了提高医疗护理隐私信息的保护能力,提出基于云计算的医疗护理隐私信息部分加密系统设计的方法.建立医疗护理隐私信息的算术编码模型,构建医疗护理隐私信息的数据加密密钥协议,通过对加密和解密算法设计进行医疗护理隐私信息的联合加密过程中的抗攻击能力进行分析,在云计算环境下进行医疗护理隐私信息部分加密的抗攻击能力优化,实现了对医疗护理隐私信息的关键字信息编码和部分加密.仿真结果表明,采用该方法进行医疗护理隐私信息部分加密的抗攻击性较好,加密输出的置乱度水平较高,具有较好的医疗护理隐私保护能力.

摘要： 为了提高公开网页信息中隐私数据的加密性能,提出了基于超混沌密钥设计的公开网页信息中隐私数据加密算法。构建了公开网页信息中隐私数据加密的向量量化编码模型;采用混沌密钥协议控制方法进行公开网页信息中隐私数据加密过程中的算术编码和量化参数寻优;建立了公开网页信息中隐私数据加密的保护控制算法方程,引入Logistics混沌映射作为引导算子,进行了公开网页信息中隐私数据加密过程中的解密密钥设计,采用双线性编码和空间多维参数量化均衡调度,实现了公开网页信息中隐私数据超混沌加密。仿真结果表明,采用该方法进行公开网页信息中隐私数据超混沌加密的加密输出的稳态性较强、实时性较高,提高了公开网页信息中隐私数据保护能力。

摘要： 将QR码作为数据容器引入光学图像加密系统,可以移除光学系统在解密图像时产生的散斑噪声,使得解密图像无损恢复,是一种非常理想和实用的去除噪声的方法.但由于QR码的存储容量有限,只能存储一些字母和简短的句子或者一幅尺寸很小(32×32像素)的灰度图像,严重制约了该技术的进一步应用.为了将一幅更大的灰度图像存入到QR码中,提出一种基于算术编码的图像无损压缩方法.首先将灰度图像以文件的形式读取为二进制数据,然后转换成十进制数据并利用算术编码的方法压缩为二进制数据,最后再转换成十进制数据.实验结果表明,此方法具有较高的压缩效率,能够成功将一幅64×64像素的具有丰富灰度值的图像存入到一张31版QR码中进行加密和解密.

摘要： 针对语义分割图像在存储和传输过程中压缩性能不足,占用资源多的问题,提出基于上下文与二进制算术编码的自适应编码方法.该方法提出了最佳上下文模型阶数的概念和计算方法,并根据最佳上下文模型与图像复杂度的相关性,设计了上下文模型自适应选择算法.通过支持向量机方法建立上下文模型分类器,根据语义分割图像复杂度特征,预测其最佳的上下文模型用于二进制算术编码.利用遥感影像语义分割数据集对算法进行测试,实验结果表明,与常用的二进制算术编码方法比,提出的算法能在压缩比不变的情况下缩短压缩时间38％ 左右,有效提高了压缩性能.

摘要： 信息论是基于信息熵概念对信源编码、信道编码和密码学进行理论分析的学科.对一次一密的对称密码系统的完善性也多采用概率机制阐明,且对非对称密码系统的安全性则以单向函数为凭据,这些都没有使用信息熵概念来作理论分析.采用信息熵对算术编码的熵最优收敛性、一次一密的完善性和非对称密码系统的安全性进行论证或分析.

摘要： 为了提高量子直接通信的光子利用率和通信效率,基于算术编码提出了一个确定性安全量子通信方案.首先利用喷泉码预先共享少量经典信息,完成测量基信息和解码信息的共享.然后通过简化的算术编码来编码机密信息并制备对应的单光子序列进行机密信息的传输,算数编码的使用提高了协议通信效率和光子利用率.使用与BB84协议同样的物理设备可实现该方案.通过安全性分析可知:该方案具有较高的安全性,可抵抗现有的截取-测量-重放攻击、假信号攻击、纠缠附加粒子攻击和光子数分离等攻击手段.

摘要： 隐蔽信道是网络中进行隐蔽通信的主要工具.随着网络安全越来越被人们关注,对隐蔽信道的研究也将具有更重要的意义.本文在对传统的隐蔽信道分析的基础上,提出了一种基于算术编码的网络包长度隐蔽信道.这种隐蔽信道的构造方法不仅可以避免网络状态的干扰,还能提高传统的基于包长度隐蔽信道秘密消息的嵌入效率和抗检测性.

摘要： 本文提出了一种用于H.264视频压缩标准的自适应二进制算术编码器的电路结构，该结构优化了标准中区间重整的算法流程，并针对进位输出无长度限制的问题，设计了基于FIFO的高吞吐率输出模块。整体的电路采用流水线结构，编码速度达到1bit/cycle。该结构在Altera ACEX EP1K100-1 FPGA上实现，工作频率可达42MHz。

摘要： 为提高无损压缩的效果,分析了BWT的基本原理,回顾并比较了霍夫曼编码、算术编码、LZ77和LZW算法的性能,然后把BWT与多阶算术编码、LZW编码结合起来研究,结果表明,对大于BWT分组数据块的文件先经过BWT预处理,再进行压缩,压缩效果明显提高.

摘要： 为满足电能质量监测网存储与传输海量录波数据的需要，本文提出了提升格式的二维离散小波变换、多级树集合分裂(SPIHIT)编码、算术编码相结合的数据压缩方法。为了有效地降低数据的冗余度，该方法将一维的周期性电能质量数据处理为二维矩阵形式，采用提升格式的二维离散小波变换对数据进行压缩，然后对小波系数进行SPIHT编码，实现了对压缩性能的控制，最后采用算术编码进一步提高了压缩比。本文对常见的电能质量扰动数据进行了压缩实验，验证了该方法具有较好的压缩性能。

摘要： 介绍了JPEG2000静态图像压缩标准的基本框架及算法原理,设计了基于TS201S DSP芯片的硬件系统,并利用汇编语言实现了JPEG2000压缩,在实现的过程中对小波变换和算术编码部分进行了优化,提高了压缩效率.

摘要： 提出了基于(9/7)整数小波变换改进的SPIHT，首先对图像进行整数小波分解，然后进行SPIHT编码，考虑到低频子带的相关性，又进一步对其进行算术编码.仿真实验结果表明，与标准的SPIHT算法相比，在相同输出码率下该算法在压缩效率优于前者，并且节省了系统编码和解码的时间.

摘要： 基于"提升"(Lifting)算法实现整数小波变换(IWT),然后将图像变换到小波域,用算术编码对图像进行无损压缩,去除空间相关性,最后实验证明将IWT应用于遥感图像无损压缩是有效的。

摘要： 针对汉语短报文的词组与频度特征，本文提出了一种两层的编码压缩技术框架，其核心为基于末位识别的变长编码方法，该方法在有效地实现短报文长度缩减的同时，不会破坏编码后的二进制流中的字符频度，从而使其易于采用短报文压缩领域的相关研究成果进行二次压缩。最后，给出模型的基本实现方法和进一步工作的内容。

摘要： 针对汉语短报文的词组与频度特征，本文提出了一种两层的编码压缩技术框架，其核心为基于末位识别的变长编码方法，该方法在有效地实现短报文长度缩减的同时，不会破坏编码后的二进制流中的字符频度，从而使其易于采用短报文压缩领域的相关研究成果进行二次压缩。最后，给出模型的基本实现方法和进一步工作的内容。

摘要： 针对汉语短报文的词组与频度特征，本文提出了一种两层的编码压缩技术框架，其核心为基于末位识别的变长编码方法，该方法在有效地实现短报文长度缩减的同时，不会破坏编码后的二进制流中的字符频度，从而使其易于采用短报文压缩领域的相关研究成果进行二次压缩。最后，给出模型的基本实现方法和进一步工作的内容。

摘要： 为了实现硬件简化以及编码效率的提高，有无相邻子块系数上下文导出部(124c)在右相邻子块或者下相邻子块中有无子块系数标记为0时，以3个阶段的值且根据处理对象的子块中的处理对象的变换系数的位置来导出上下文索引。

摘要： 为了实现硬件简化以及编码效率的提高，有无相邻子块系数上下文导出部(124c)在右相邻子块或者下相邻子块中有无子块系数标记为0时，以3个阶段的值且根据处理对象的子块中的处理对象的变换系数的位置来导出上下文索引。

摘要： 在维持高的编码效率的同时削减处理量。算术解码装置具备语法解码机构，其将表示变换系数的至少第1语法以及第2语法的每个语法，通过利用了上下文的算术解码或者不利用上下文的算术解码来进行解码，所述语法解码机构至少包含下述情况：不对所述第1语法进行解码，通过所述不利用上下文的算术解码来对所述第2语法进行解码的情况；和通过所述利用了上下文的算术解码来对所述第1语法进行解码，通过不利用上下文的算术解码来对所述第2语法进行解码的情况。

摘要： 为了实现硬件简化以及编码效率的提高，有无相邻子块系数上下文导出部(124c)在右相邻子块或者下相邻子块中有无子块系数标记为0时，以3个阶段的值且根据处理对象的子块中的处理对象的变换系数的位置来导出上下文索引。

摘要： 为了实现硬件简化以及编码效率的提高，有无相邻子块系数上下文导出部(124c)在右相邻子块或者下相邻子块中有无子块系数标记为0时，以3个阶段的值且根据处理对象的子块中的处理对象的变换系数的位置来导出上下文索引。

摘要： 本发明旨在削减变换系数的编码以及解码所涉及的处理量。量化残差信息解码部(111)所具备的系数有无标志解码部(124)将对象频域、或者对象像素区域分割为子块，针对通过变换跳过或变换量化旁路而获得的像素区域中的各变换系数、以及通过频率变换而按每个频率分量获得的各变换系数，导出不同的上下文索引。

摘要： 本发明提供数字信号编码装置、数字信号解码装置、数字信号算术编码方法及数字信号算术解码方法。在作为片段构造的视频图像压缩数据的片段视频图像压缩数据的位数据流语法中，在每一片段视频图像压缩数据，作为各片段视频图像压缩数据的片段标头复用：片段开始码；寄存器复位标志，在次一传输单位表示是否复位表示算术编码处理程序的字码的状态的寄存器值；及初始寄存器值，只在该寄存器复位标志表示的场合时，应使用做为次一传输单位的算术编码以及解码的开始时所使用的寄存器值，就是在该时刻的寄存器值。

摘要： 在作为片段构造的视频图像压缩数据的片段视频图像压缩数据的位数据流语法中，在每一片段视频图像压缩数据，作为各片段视频图像压缩数据的片段标头复用：片段开始码；寄存器复位标志，在次一传输单位表示是否复位表示算术编码处理程序的字码的状态的寄存器值；及初始寄存器值，只在该寄存器复位标志表示的场合时，应使用做为次一传输单位的算术编码以及解码的开始时所使用的寄存器值，就是在该时刻的寄存器值。

摘要： 一种用于对具有符号值的多个符号进行编码的算术编码器，被配置为基于多个状态变量值来导出用于一个或多个要编码的符号值的算术编码的区间大小信息，所述多个状态变量值表示具有不同适应时间常数的多个先前编码的符号值的统计。所述算术编码器被配置为使用查找表来映射第一状态变量值或其缩放和/或舍入版本，并且使用所述查找表来映射第二状态变量值或其缩放和/或舍入版本，以便获得描述用于一个或多个要编码的符号的算术编码的区间大小的所述区间大小信息。也公开了基于相同概念和其他概念的另外的算术编码器、算术解码器、视频编码器、视频解码器、编码方法、解码方法和计算机程序。

摘要： 本申请公开了一种算术编码器及实现算术编码的方法，在一个时钟周期内能够并行处理多个编码字符，提高了吞吐率，加快了处理速度。