[01274486]基于三网融合的多媒体信息优化传输研究

随着计算机科学技术的发展和媒体数字化，我国逐步实施“三网融合”，他是将电信网、广播电视网和计算机通信网相互渗透、互相兼容、逐步整合成为统一的信息通信网络，实现网络资源共享，形成适应性广、容易维护、费用低的高速带宽多媒体基础平台。

虽然网络的带宽不断增加，但仍然不能满足实际的需要。本项目来源于广西自然科学基金项目（编号：2011GXNSFD018026）。项目用软件方法优化多媒体数据在三网融合的网络中传输，对“三网融合”的产业发展有重要意义，符合广西社会发展需求。

通过分析现有的数字化信息，研究压缩图象的大容量信息隐藏算法，应用信息隐藏等原理，结合优化等技术，以减少存储容量和网络的数据传输量， 提高数据传输速率，减少网络拥塞的发生为目标，建立多媒体信息优化传输模型，研究基于三网融合的多媒体信息传输支撑软件，实现多媒体数据在网络中传输。

这种应用软件的方法，不需增加硬件成本而提高网络效率，在网络中有很好的应用前景，具很大的经济效益和社会效益。并研究图像Hash算法，可广泛应用于图像检索、内容认证、拷贝检测、篡改检测、图像评价、图像索引、非法侵权检测、网络取证等方面。

本项目包括以下科学观点：

（1）对于JPEG图像，在JPEG图像绝对值小于等于阈值的DCT系数中，按系数绝对值从大到小依次取两个相等的系数作为载体，在非零的两个相等系数中嵌入两位秘密信息，在两个零系数中嵌入三位秘密信息根据秘密信息的大小，在实现完全嵌入的条件下可计算出最优阈值，实现最优嵌入，该研究成果发表在国际EI收录期刊《ICIC Express Letters》。

（2）生成载体图像的高位平面图像，通过小波变换把高位平面图像块分为平滑区域、纹理区域和边缘区域三种类型，根据图像块的类型和亮度确定可嵌入的位平面层数，自适应地嵌入隐秘信息，最后对嵌入后的载体图像数据进行调整，减少图像数据的改变量。该研究成果在EI收录期刊《Lecture Notes in Computer Science》

（3）根据给定阈值确定隐藏信息的低频DCT系数，对这些低频系数进行编号分组，得到载体信息。将秘密信息每2位分为一组，每组秘密信息转换为十进制数，用这个数确定隐藏到载体中某组系数的位置。根据嵌入方式，对秘密信息进行预处理得到嵌入数据，通过与3的模数修改隐藏信息的低频DCT系数实现信息隐藏。

该成果在《广西师范大学学报（自然科学版）》发表（4）提出了一种基于拉丁方阵的抗剪切信息隐藏算法，通过载体图像隐藏容量和秘密信息的大小确定隐藏秘密信息的备份数，根据备份数确定隐藏信息的拉丁方阵模板，对秘密信息进行分组和编号，通过拉丁方阵模板按对应的编号，将秘密信息嵌入到载体图像中，实现信息隐藏。

该算法能够实现大容量隐藏并且能够抵抗大面积的剪切攻击，具有较好的应用价值。该研究成果在核心期刊《微电子学与计算机》上发表。

在信息隐藏理论研究的基础上，结合优化技术，建立了建立多媒体信息优化传输模型。在服务器端，对网络传输数据进行统计，采用信息隐藏算法，计算多媒体信息载体的最大隐藏量。运用优化技术设计优化模型，在保证载体视觉效果的条件下，充分利用载体隐藏信息，减少多媒体信息的存储空间。

该发明运用信息隐藏和优化技术减少网络中的多媒体信息的传输量，提高多媒体数据在网络中传输效率。在接收端，可以准确的从载体中提取出隐藏信息，恢复原有的多媒体数据。该研究成果《基于网络的多媒体信息优化传输方法》已获国家专利授权，该研究成果也是秦芳远毕业论文的重要组成部分。

（6）发现正常处理前后的图像的NMF系数具有近似线性变化的性质;提出用环形像素构造二次图像，建立抗旋转变换的规范化图像;在此基础上，设计基于环形分割和NMF的图像Hash算法该成果发表在国际权威期刊《IEEE Trans. on Knowledge and Data Engineering》 （CCF推荐A类期刊，SCI+EI收录）。

（7）设计一种图像环形分割方案，理论证明旋转变换前后的圆环像素具有几乎不变的性质，并发现正常数字处理近似线性改变圆环信息熵，提出基于圆环信息熵的鲁棒图像Hash算法，在旋转稳健性和唯一性方面有良好的分类性能。该成果发表在国际著名学术期刊《Signal Processing》 （SCI+EI收录）。

本项目在国内外学术刊物上发表论文35 篇，其中SCI 收录期刊论文11 篇，EI 收录论文24 篇，核心期刊论文7 篇，获授权专利一项。