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控制失真漂移的HEVC视频自适应隐写算法

计算机应用研究 2024年

作者：朱燕彬徐达文长安大学信息工程学院宁波工程学院网络空间安全学院

现有自适应视频隐写的成本分配方法主要针对特定变换系数，导致容量较低。此外，失真漂移是HEVC(high efficiency video coding)视频隐写面临的一大挑战。因此，结合HEVC视频编码的帧内帧间过程，提出了一种代价分配方法，以实现高容量... 详细信息

现有自适应视频隐写的成本分配方法主要针对特定变换系数，导致容量较低。此外，失真漂移是HEVC(high efficiency video coding)视频隐写面临的一大挑战。因此，结合HEVC视频编码的帧内帧间过程，提出了一种代价分配方法，以实现高容量、低失真传递的高性能视频自适应隐写。首先，该方法针对HEVC视频编码中的离散正弦变换特征进行研究，分析了这些系数在受到扰动后所产生的误差传播规律。在嵌入过程中，对修改变换系数导致的块内失真、块间失真、帧间失真进行了详细分析，并考虑不同块隐写产生的块间失真差异对块进行分类。该算法充分利用所有的非零变换系数，为不同的载体系数分配了不同的失真代价，将隐秘信息嵌入到对视频质量影响较小的帧中。实验结果表明，与现有的HEVC视频系数域隐写方法相比，该算法在视频码率、视频质量和嵌入容量方面具有一定的优势。

关键词：自适应视频隐写失真漂移 HEVC

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利用可变预测的密文域可逆信息隐藏

中国图象图形学报 2024年第1期29卷 95-110页

作者：陈佳妮徐达文安徽理工大学数学与大数据学院淮南232001 宁波工程学院网络空间安全学院宁波315211

目的随着云计算和云存储场景中用户隐私保护的需求日益增加,密文域图像可逆信息隐藏(reversible data hiding in encrytpted images,RDHEI)受到了广泛关注。然而大多数RDHEI算法以提升嵌入率和保障图像加密安全性为目的,复杂化图像的预... 详细信息

目的随着云计算和云存储场景中用户隐私保护的需求日益增加,密文域图像可逆信息隐藏(reversible data hiding in encrytpted images,RDHEI)受到了广泛关注。然而大多数RDHEI算法以提升嵌入率和保障图像加密安全性为目的,复杂化图像的预处理操作。为此,提出一种基于可变预测和多MSB(most significant bit)替换的密文域图像可逆信息隐藏算法。方法提出可变预测位平面翻转策略,用相邻像素值迭代预测当前像素值的多位最高有效位。若预测值比翻转值更接近目标像素值,则当前预测位平面可以用于信息隐藏,将其比特值修改为0。同时,用位置图自适应地标记可嵌入像素点。所生成的位置图具有稀疏特征,可以使用算术编码无损压缩。最后,对预留空间后的图像进行加密,通过多MSB替换的策略嵌入隐秘信息和压缩位置图。结果经实验测试,本文算法在BOWS-2(break our watermarking system 2nd)数据集上平均嵌入率为2.953 bit/像素,并记录了1000幅图像在预处理前后的每个位平面信息熵,其中最高位平面的信息熵比原始MSB下降了0.76,说明可变预测位平面翻转将多个高位平面翻转为0,使其处于稀疏状态,有效增加了嵌入空间。结论本文算法利用明文图像的空间相关性,对高位平面进行翻转与替换,从而为隐秘信息预留了更多的嵌入空间。所提方法可无损恢复原始图像,且无差错提取隐秘信息。

关键词：可逆信息隐藏图像加密可变预测多MSB替换自适应位置图

新型电力系统下燃煤火电机组一次调频面临的挑战与展望

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 14-29页

作者：郝玲陈磊黄怡涵徐飞徐达睿陈群闵勇清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学) 北京市100084 清华大学工程力学系热科学与动力工程教育部重点实验室北京市100084

频率稳定是未来新型电力系统运行的最关键要求之一。中国的能源禀赋决定了燃煤火电机组是最核心、最可靠的一次调频资源。然而,燃煤火电已开始出现一次调频能力不足的趋势。为了满足当前和长远发展的需要,文中综述了燃煤火电在一次调频... 详细信息

频率稳定是未来新型电力系统运行的最关键要求之一。中国的能源禀赋决定了燃煤火电机组是最核心、最可靠的一次调频资源。然而,燃煤火电已开始出现一次调频能力不足的趋势。为了满足当前和长远发展的需要,文中综述了燃煤火电在一次调频领域所面临的挑战、研究现状和关键科学问题。首先,总结了新型电力系统发展背景下火电一次调频的4个重要趋势,分析了下一步调频在电网和火电厂运行中的不足,提炼出提高一次调频能力和快速准确模拟调频的关键挑战。其次,从电网和火电厂运行的双向视角,综述了调频能力提升和调频动态仿真的研究现状和存在的问题。最后,结合上述挑战和瓶颈,展望了未来新型电力系统火电一次调频的关键技术问题。

关键词：新型电力系统火电机组一次调频建模仿真动态建模协同优化

温控响应型纳滤膜构建及其非相变控污机制研究

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给水排水 2024年第6期 79-84页

作者：徐达梁任静陈杰陈康白朗明李圭白梁恒哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室江苏诺莱智慧水务装备有限公司

研究温控响应型聚合物对纳滤膜性能的调控及其在非相变条件下的控污机制。结果表明：改性纳滤膜的聚酰胺分离层具有更低的交联度与更薄的厚度，改性纳滤膜的纯水流量提升71%,对二价阴离子的截留率在97%以上，对一价阴离子的截留率略有... 详细信息

研究温控响应型聚合物对纳滤膜性能的调控及其在非相变条件下的控污机制。结果表明：改性纳滤膜的聚酰胺分离层具有更低的交联度与更薄的厚度，改性纳滤膜的纯水流量提升71%,对二价阴离子的截留率在97%以上，对一价阴离子的截留率略有下降。通过动态污染试验，相比于传统纳滤膜，改性纳滤膜的比通量提升8.4%。分子动力学模拟表明，聚酰胺分离层在水溶液中呈电负性，可通过静电作用吸附钙离子，产生“膜-阳离子-有机物”三者间的复合污染。温控响应型聚合物呈电中性，与阳离子的相互作用较弱，抑制了架桥作用引发的膜污染问题。

关键词：纳滤表面接枝热响应膜污染分子动力学模拟

基于等价输入干扰误差估计的欠驱动PWM整流器自抗扰控制

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上海交通大学学报 2024年

作者：黄自鑫于澄嵩汪伟林梦颖徐达武汉工程大学电气信息学院武汉纺织大学湖北省数字化纺织装备重点实验室中国地质大学(武汉)自动化学院

针对电压变换和外部条件等因素引起三相脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）整流器工作异常的问题，提出了一种基于等价输入干扰(Equivalent-Input-Disturbance， EID)误差估计的自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control， ADRC)和新型终端模糊滑模电流控制的控制策略。通过对PWM整流器系统的欠驱动特性分析，构建了基于等价输入干扰误差估计的新型终端模糊滑模控制的电流环控制器和基于等价输入干扰误差估计的自抗扰控制的电压环控制器的双闭环结构控制器。通过对滑模控制中存在的电流抖振和负序电流问题进行误差估计，提高控制器精度，优化控制效果。抑制电压环控制器系统谐波量，提升电压的响应速率，确保PWM整流器在干扰情况下的稳定工作。最后通过仿真实验进行分析，验证了所提控制策略的有效性与优越性。

关键词： PWM整流器欠驱动等价输入干扰终端滑模控制自抗扰控制模糊控制

一种无帧内失真漂移的HEVC视频自适应隐写算法

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光电子．激光 2024年第3期35卷 272-282页

作者：刘勇徐达文杨璘何松翰宁波工程学院网络空间安全学院浙江宁波315211 安徽理工大学数学与大数据学院安徽淮南232000 宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211

随着数字视频的普及,HEVC(high efficiency video coding)视频隐写受到了越来越多的关注。残差系数域隐写具有高安全性和低码率增长的特点,然而,视频编码过程中重构的系数不满足块间相互独立的性质,导致修改视频残差系数往往会带来较为... 详细信息

随着数字视频的普及,HEVC(high efficiency video coding)视频隐写受到了越来越多的关注。残差系数域隐写具有高安全性和低码率增长的特点,然而,视频编码过程中重构的系数不满足块间相互独立的性质,导致修改视频残差系数往往会带来较为严重的失真漂移。本文提出了一种无帧内失真漂移的HEVC视频自适应隐写算法。首先,根据帧内预测方向和多系数修改的方法选择合适的载体,进而避免修改系数引起的失真漂移。然后,设计一种包含块内失真和修改载体后的系数分布的失真函数,指导校验网格编码(syndrome trellis codes, STC)对嵌入失真小的载体进行修改。最后,根据最小化失真代价将消息嵌入到满足特定条件的4×4亮度块的量化正弦变换(quantized discrete sinc transform, QDST)系数中。实验结果表明,所提出的视频隐写算法能够有效地避免帧内失真漂移,在获得良好的视觉感知质量的同时,能保证隐写算法的安全性。

关键词：自适应视频隐写失真漂移网格编码(STC) HEVC

基于VMD和优化CNN⁃GRU的锂电池剩余使用寿命间接预测

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现代电子技术 2024年第2期47卷 133-139页

作者：徐达王海瑞朱贵富昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学信息化建设管理中心云南昆明650500

准确预测锂电池的剩余使用寿命(RUL)对降低电池使用风险有着至关重要的作用。为了解决电池容量在实际应用中不易获得以及单一门控循环神经网络(GRU)不能有效提取数据间的深层特征等问题,提出一种基于间接健康因子的混合神经网络模型,即... 详细信息

准确预测锂电池的剩余使用寿命(RUL)对降低电池使用风险有着至关重要的作用。为了解决电池容量在实际应用中不易获得以及单一门控循环神经网络(GRU)不能有效提取数据间的深层特征等问题,提出一种基于间接健康因子的混合神经网络模型,即融合变分模态分解(VMD)、一维卷积神经网络(1D‐CNN)和麻雀搜索算法(SSA)优化GRU的组合剩余使用寿命预测模型。采用NASA数据集验证所提模型的有效性,实验结果表明,相比于GRU、VMD‐GRU、VMD‐SSA‐GRU,所提模型具有较高的预测精度与更快的运行速度,可以应用于锂电池RUL预测。

关键词：锂电池剩余使用寿命预测间接健康因子变分模态分解一维卷积神经网络麻雀搜索算法门控循环网络

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游龙飞凤出天趣——汉代鸟虫篆印

云端

云端 2024年第26期 37-39页

作者：徐达西安思源学院

鸟虫篆印是指以鸟虫书作为入印文字类印章的称谓，因鸟虫书风格独特，故以此类文字入印的印章也是带有特殊的风貌。鸟虫书作为一种美化字体，又称“虫书”“鱼书”起源于春秋战国时期，其主要是通过美化篆书主体笔画，使得文字带有较高...

鸟虫篆印是指以鸟虫书作为入印文字类印章的称谓，因鸟虫书风格独特，故以此类文字入印的印章也是带有特殊的风貌。鸟虫书作为一种美化字体，又称“虫书”“鱼书”起源于春秋战国时期，其主要是通过美化篆书主体笔画，使得文字带有较高的装饰性，在青铜器、石刻以及印章中广泛应用。到两汉时期，以鸟虫书入印的印章数量逐渐增加，入印的鸟虫书与其他载体上的鸟虫书有明显差异，有明显的印化处理，呈现出独特的鸟虫篆风格，展现在印章中的形式也是多种多样的。

关键词：

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多功能多场景应用辐射定标光源光学系统设计

航空学报 2024年

作者：刘显徐达李栋李林刘石王宇郑佳伟长春理工大学光电工程学院空间智能控制技术全国重点实验室北京控制工程研究所

目前空间遥感相机地面标定设备中缺乏各种谱线分布精确模拟以及无法实现同时进行宽带和窄带的光谱辐射定标，导致空间遥感相机地面辐射定标精度低、宽带和窄带定标过程漫长复杂、无法实现多谱段光谱范围辐射定标测试。针对上述难题，本... 详细信息

目前空间遥感相机地面标定设备中缺乏各种谱线分布精确模拟以及无法实现同时进行宽带和窄带的光谱辐射定标，导致空间遥感相机地面辐射定标精度低、宽带和窄带定标过程漫长复杂、无法实现多谱段光谱范围辐射定标测试。针对上述难题，本文提出一种基于前置准直扩束系统的凹柱面光栅的光谱辐射定标系统的设计方法，针对凹面光栅的场曲特性，设计了楔形场曲补偿棱镜，并通过准直扩束系统减小系统的成像视场，提高凹柱面光栅分光系统的光谱分辨率，将整个系统的光谱分辨率提升一倍，由5nm提升至2nm。最后，对系统性能进行测试，宽带模式下，实现了500nm-900nm光谱范围内3000K、6000K和9000K色温模拟，模拟误差优于5%；窄带模式下，系统输出光束半峰宽度小于3nm；多谱段模式下，等能光谱光谱模拟误差分别为545nm-600nm处1.1%，630nm-690nm处2.5%，680nm-725nm处1.5%。满足空间相机、姿态导航系统以及遥感仪器的宽带、窄带辐射定标和多功能测试标定需求。

关键词：光谱辐射定标光谱模拟凹面光栅辐射分光光学设计