匹配追逐算法在視頻壓縮加密中的應(yīng)用與改進(jìn).pdf

1、近年來，隨著計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信、多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，信息在急劇膨脹，圖像與視頻作為信息最重要的載體之一，已經(jīng)深入人們的同常生活。如何對(duì)海量的原始視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼壓縮，一直是一個(gè)重要的研究課題。為保障視頻安全傳輸?shù)囊曨l加密技術(shù)，也是在一定的壓縮框架下進(jìn)行的。目前視頻壓縮領(lǐng)域廣泛采用的是MPEG系列以及H.26x系列視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)都利用了離散余弦變換(DCT)將信號(hào)分解到頻譜進(jìn)行壓縮。在低碼率的情況下，基于DCT變換的壓縮方法使得

2、壓縮后的視頻質(zhì)量較差，甚至?xí)忻黠@的塊效應(yīng)。而對(duì)變換系數(shù)進(jìn)行完全置亂的加密方法又會(huì)破壞變換后系數(shù)分布的統(tǒng)計(jì)特性，導(dǎo)致比特率增加，使得視頻加密降低了壓縮性能。 針對(duì)上述問題，我們將匹配追逐算法引入視頻壓縮加密領(lǐng)域。通過利用匹配追逐算法的超完備基特性，每次匹配分解都最先得到信號(hào)能量最重要的部分，使得匹配追逐算法在低碼率下的視頻壓縮性能優(yōu)于基于DCT的方法。而超完備基分解后系數(shù)的隨機(jī)分布也使得完全置亂對(duì)碼率沒有影響，有利于在視頻加密中

3、提高安全性。 本文利用Gabor函數(shù)構(gòu)造匹配追逐算法的基函數(shù)，搭建了基于匹配追逐算法的編解碼器模型，實(shí)現(xiàn)了基于匹配追逐的視頻壓縮技術(shù)。通過與H.263進(jìn)行比較，驗(yàn)證了匹配追逐算法在低碼率下視頻壓縮的優(yōu)勢(shì)。本文還在上述模型的基礎(chǔ)上構(gòu)造了加密方法。通過實(shí)驗(yàn)，比較了匹配追逐算法與基于DCT的壓縮加密方法的性能。同時(shí)，針對(duì)匹配追逐算法運(yùn)算量巨大等缺點(diǎn)，本文提出了幾種對(duì)匹配追逐算法的優(yōu)化與改進(jìn)策略，如分塊策略、收斂判決準(zhǔn)則、基函數(shù)選取等方