匹配追逐算法在視頻壓縮加密中的應用與改進.pdf

1、近年來，隨著計算機、數(shù)字通信、多媒體和網(wǎng)絡技術的發(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。如何對海量的原始視頻數(shù)據(jù)進行編碼壓縮，一直是一個重要的研究課題。為保障視頻安全傳輸?shù)囊曨l加密技術，也是在一定的壓縮框架下進行的。目前視頻壓縮領域廣泛采用的是MPEG系列以及H.26x系列視頻壓縮標準，這些標準都利用了離散余弦變換(DCT)將信號分解到頻譜進行壓縮。在低碼率的情況下，基于DCT變換的壓縮方法使得

2、壓縮后的視頻質量較差，甚至會有明顯的塊效應。而對變換系數(shù)進行完全置亂的加密方法又會破壞變換后系數(shù)分布的統(tǒng)計特性，導致比特率增加，使得視頻加密降低了壓縮性能。 針對上述問題，我們將匹配追逐算法引入視頻壓縮加密領域。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)的隨機分布也使得完全置亂對碼率沒有影響，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，實現(xiàn)了基于匹配追逐的視頻壓縮技術。通過與H.263進行比較，驗證了匹配追逐算法在低碼率下視頻壓縮的優(yōu)勢。本文還在上述模型的基礎上構造了加密方法。通過實驗，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，針對匹配追逐算法運算量巨大等缺點，本文提出了幾種對匹配追逐算法的優(yōu)化與改進策略，如分塊策略、收斂判決準則、基函數(shù)選取等方