解码技术论文大全11篇
时间：2022-02-21 17:06:09
解码技术论文篇（1）
一、引言
所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术，将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。视频压缩发展到现在己有几十年的历史。1948年，Oliver提出了第一个编码理论脉冲编码调制(PulseCodingModulation，简称PCM);同年，Shannon的经典论文“通信的数学原理”首次提出了信息率失真函数的概念;1959年，Shannon进一步确立了码率失真理论;而Berger在1971年所著的《信息率失真理论》一书则对率失真理论做了系统地论述和扩展;以上各项工作奠定了信息编码的理论基础。
二、AVS基本介绍
AVS是基于我国创新技术和部分公开技术的自主标准，技术方案简洁，芯片实现复杂度低，达到了第二代标准的最高水平；而且，AVS通过简洁的一站式许可政策，是开放式制订的国家、国际标准，易于推广；此外，AVS是一套包含系统、视频、音频、媒体版权管理在内的完整标准体系，为数字音视频产业提供更全面的解决方案。综上所述，AVS可称第二代信源标准的上选。
图1AVS视频编码器框图
三、AVS主要技术
AVS采用的主要技术包括：8x8整数变换量化技术、帧内预测、半像素与1/4精度像素插值、特殊的帧间预测运动补偿、二维熵编码、去块效应环内滤波等：
1.整数变换量化：AVS为了避开H.264的专利问题，选择了以往标准广泛采用的8×8变换，这样可以在16位处理器上无失配地实现。AVS采用的64级量化，可以完全适应不同的应用和业务对码率和质量的要求。目前AVS所采用的8x8变换与量化方案大大降低了芯片的实现难度。
2.帧内预测：AVS采用的帧内预测技术，是用相邻块的像素预测当前块，同时采用代表空间域纹理方向的多种预测模式。AVS亮度和色度帧内预测都是以8x8块为单位的。亮度块采用5种预测模式，色度块采用4种预测模式，而这4种模式中有3种和亮度块的预测模式相同。在编码质量相当的前提下，AVS采用较少的预测模式，使方案更加简洁、实现的复杂度大为降低。
3.帧间预测运动补偿：帧间运动补偿编码是混合编码技术框架中最重要的部分之一。AVS标准采用了16×16，16×8，8×16和8×84种用于运动补偿的宏块模式，去除了MPEG-4AVC/H.264标准中的8×4，4×8，4×4的块模式，这样可以更好地刻画物体运动，提高运动搜索的准确性。
4.半像素与1/4精度像素插值：AVS通过4抽头滤波器（-1，5，5，-1）得到半像素点，再通过4抽头滤波器（1，7，7，1）和均值滤波器得到1/4像素点，在不降低性能的情况下减少插值所需要的参考像素点，减小了数据存取带宽需求，这在高分辨率视频压缩应用中是非常有意义的。
5.预测模式：AVS的B帧双向预测使用了直接模式、对称模式和跳跃模式。使用对称模式时，码流只需要传送前向运动矢量，后向运动矢量可由前向运动矢量导出，从而节省后向运动矢量的编码开销；对于直接模式，前块的前、后向运动矢量都是由后向参考图像相应位置块的运动矢量按比例分配导出，因此也可以节省运动矢量的编码开销；跳跃模式的运动矢量导出方法和直接模式的相同，跳跃模式编码块都不编码运动补偿的残差，也不传送运动矢量，即该模式下宏块只需要传输模式信号则可。
6.二维熵编码：AVS熵编码采用自适应变长编码技术。在AVS熵编码过程中，定长码用来编码具有均匀分布的语法元素，指数哥伦布码用以编码可变概率分布的语法元素。采用指数哥伦布码的优势在于：一方面，它的硬件复杂度比较低，可以根据闭合公式解析码字，无需查表；另一方面，它可以根据编码元素的概率分布灵活确定k阶指数哥伦布码编码，如果k选得恰当，编码效率可以逼近信息熵。预测残差的块变换系数后，经扫描形成（level、run）对串，level、run不是独立事件，而存在很强的相关性，在AVS中level、run采用二维联合编码，并根据当前level、run的不同概率分布趋势，自适应改变指数哥伦布码的阶数。
四、总结与展望
目前AVS技术可实现标准清晰度、相当清晰度、低清晰度等不同格式视频的压缩，但针对此类应用的压缩效率还有待不断提高，这应当是AVS视频技术进一步发展的重点所在：着力AVS编解码的实际应用研究，优化AVS运动搜索算法，提高AVS解码速度，从而推动我国数字音视频标准AVS的推广和应用。
参考文献
1 陈亮 AVS先进编码技术研究 华中科技大学 2006
解码技术论文篇（2）
作者简介：张亚飞（1981-），女，河南洛阳人，南京工程学院通信工程学院，讲师。（江苏?南京?211167）
基金项目：本文系南京工程学院校级科研基金项目（项目编号：YKJ200907）的研究成果。
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）23-0065-02
鉴于应用型本科人才培养的需要和南京工程学院（以下简称“我校”）新一轮人才培养方案课程学时压缩的实际，通信工程学院将原有的专业课“数字图像处理”、“数字视频技术”和“数字语音处理”三门课的内容进行了整合，形成了一门新的专业课“多媒体信息技术”。
“多媒体信息技术”作为信息工程与多媒体通信专业的主干课程，内容多且较难理解，同时要求学生具备高等数学、概率统计和数字信号处理方面的知识，并掌握Matlab或C/C++编程语言。传统的教学以理论介绍为主，强调理论的体系和概念，[1]对理论知识在日常生活中的应用以及实践环节重视不够，造成学生解决实际问题的能力较差。
目前南京工程学院为应用型本科院校，旨在培养适应社会需求的应用型人才。这就决定了其教学模式必须以“应用、实践”为主旨，以能力培养为核心。[2]下面以我校“多媒体信息技术”课程的教学改革为例，从教学内容和教学方法上对应用型本科院校“多媒体信息技术”课程的教学改革进行探讨。
一、教学内容改革
我校“多媒体信息技术”课程是“数字图像处理”、“数字视频技术”和“数字语音处理”三门课整合而成的。按照教学大纲的要求，该课程的主要教学内容包括：音频、图像和视频信息处理基础、图像增强、形态学图像处理、图像分割、数字图像与视频压缩编码原理及标准、数字音频编码技术及标准、数字媒体文件格式和数字水印技术。下面针对该课程教学内容的特点，并结合应用型人才的培养目标，对教学内容提出了四点改革方案。
1.根据培养目标，合理安排教学内容
应用型本科院校的学生毕业后所从事的工作大部分是工作现场的技术支持，而不是进行科学研究或新产品的开发。[2，3]因此，“多媒体信息技术”课程的教学目标是：学生通过该课程的学习，在多媒体信息处理方面具有较强的应用能力和一定的开发能力。
该课程的教学内容涉及面广，在实际教学中根据培养目标，对教学内容进行了合理优化，做到主次分明，重点突出。
音频、图像和视频信息处理基础部分主要讲解音频信号的采样、量化和编码过程、图像的数字化过程以及数字图像的表示方法、彩色图像基础、视频信号的数字化方法、视频信号的特点等内容，有助于学生认识音频、图像和视频信号的表示方法和主要特点，为后续内容的学习打下基础。这一部分内容要求学生重点掌握。
图像增强部分是图像处理的重点。主要讲解常用的图像增强方法：图像的线性和非线性变换、直方图均衡、空域模板滤波以及频率域图像增强。介绍同态滤波的内容。
形态学图像处理部分，要求学生主要掌握二值形态学的基本运算：膨胀、腐蚀、开运算和闭运算，了解二值形态学的组合运算与灰度形态学。
图像分割部分，要求学生掌握最基本的图像分割方法：全局阈值法和区域生长法，了解局部阈值分割法。另外，基于边缘检测的图像分割和空域图像锐化的内容有重复，所以这一部分不作为重点。
数字图像和视频压缩编码原理部分，主要讲解无失真编码部分的哈夫曼编码、算术编码以及限失真编码部分的预测编码和基于DCT变换的变换编码。对于游程编码、LZW编码以及基于小波变换的编码要求学生了解即可。
数字图像和视频压缩编码标准部分，主要讲解JPEG静态图像压缩标准、MPEG-4和H.264视频编码标准，介绍JPEG2000、MPEG-1、MPEG-2以及H.261和H.263。
数字音频编码技术及标准部分，要求学生重点掌握线性预测编码和子带编码两种音频编码技术以及MPEG-2音频编码标准，了解矢量量化编码和MPEG-1音频编码标准。
数字媒体文件格式部分的内容与日常生活联系较为紧密，主要讲解BMP图像文件格式、AVI视频文件格式和WAV音频文件格式，其他类型的文件格式，如JPEG、GIF、MPEG、Real Media等，要求学生自学。
数字水印技术部分，主要要求学生了解数字水印的概念及其在现实生活中的应用。
2.弱化理论推导
“多媒体信息技术”的教学内容涉及一些较深的数学理论，如频域图像增强要用到傅里叶变换的原理及性质，变换编码部分要涉及DCT变换的内容等。应用型本科院校学生的数学基础比较薄弱，学习多媒体信息技术涉及的相关理论时，感觉较难理解，降低了其学习的积极性和兴趣。因此，对于课程中涉及的数学理论，侧重于基本思想的讲解，而具体的推导过程则一带而过或者不讲，避免让学生陷入“数学推导”的泥潭。[4]
解码技术论文篇（3）
1概述
"信息论与编码"是电子信息工程专业或相近专业开设的课程，之所以开设该课程，是因为该课程设计的编码技术已普遍应用于无线移动通信和计算机网络通信中。专业技术人员在研发工作中经常用到该技术。本文从该课程的教学中同学们经常提出而且相关的专业书籍并没有完整分析的几个基本问题出发，用最基本的理论（有些甚至是初高中的）基本理论进行分析和推理，期望通过该课程（及其它课程的教学），让同学们能够用已了解和掌握的基本理论、知识来分析问题和解决问题，待知识积累到一定程度和了解该领域在全世界的发展情况以后，可以从更长远的角度提出更加高深的问题，促进信息科学的发展。
2"信息论与编码"教学中需关注的问题
2.1"信息论与编码"到底解决什么问题。
"信息论与编码"是电信工程及相关专业中难度最高的几门课程之一，授课时首先需要让同学们明确"信息论与编码"能够解决什么问题。这是所有同学此前并不知晓且真正关心的问题，甚至现在国内有些排名靠前的高校，有的开设了该课程，后来又取消；或者有的在教学大纲中对学生的要求仅仅是掌握熵等基本概念。教学中经常出现的问题是，同学们都说学过熵的概念，但迄今为止，在我的教学中，讲授该课程之前，没有一个本科学生能够真正解释熵的含义。
对于本科生、硕士研究生甚至博士研究生的培养中，"信息论与编码"的重点应放在编码上。信息论实际上是存在性定理的证明，对本科生、硕士研究生来说，难度很大。而编码技术（实际上是寻求解决问题的具体途径和方法）的入门或者钻研深一点其实并不难。
上面谈到的编码问题真正要解决的是通信中的两个关键问题：有效性问题和可靠性问题。通信中有效性问题的解决方法是信息压缩，即信源编码；可靠性问题的解决措施是提供冗余信息，即信道编码。即，通信中的有效性问题和可靠性问题分别通过信源编码和信道编码来实现。从上面的介绍可以看出，有效性和可靠性的解决其实是一对矛盾。信息论与编码的核心就是解决这两个问题。传统的固话通信强调的是有效性的解决，而目前广为流行的无线移动通信中的语音业务和数据业务需要同时解决这两个问题：语音业务需要信道编码的原因是恶劣的通信环境；数据业务需要信道编码则源自数据可靠传输的基本技术指标。
2.2通信中的有效性问题
从概念上讲，同学们都会逐渐接受通信有效性问题的重要性。需要让同学们明确的是：
如今的有效性问题与传统通信的有效性问题完全不一样。传统通信中实现有效性的措施基本上指的是PCM，即模拟语音信号的数字化技术。而如今数字化技术的迅速发展导致无线移动通信的业务、宽带数据业务都远远超过固话业务，由此派生出的通信有效性的如下几种解决措施：一是无线移动通信中的语音编码问题；一是视频通信中的图像编码；另一个是数字信号的压缩编码。
授课时需要明确的是：移动通行中的语言数字化技术完全不同于PCM，PCM的性能虽然很好，但不能应用在无线移动通信中，理由是无线移动通信的宽带有限。因而将参量编码与PCM的波形编码结合起来用于无线移动通信，既克服了参量编码速率低但质量差的特点，又折衷了PCM质量好但速率高的特点。头像编码的过程类同PCM，只是遵循基色编码字理。
数字信号压缩编码最显著的例子是Huffman编码。显然有众多的参考文献分析介绍Huffman编码，并且给出看似很容易接受的实例，但这些文献大都基本上采用的是每次将两个概率压缩一次，没有介绍编码的根本法则，即，到底将多少概率压缩为一个概率，而实际上由于同学们不清楚到底有多少个概率压缩后仍编码为同等长度，因而在Huffman编码的教学中，应强调多少个概率压缩为一个概率的原则。
2.3通信中的可靠性问题
上面已经谈到过通信中的可靠性与有效性是一对矛盾，具体体现在：有效性的解决措施是去除冗余信息，而可靠性则是通过在信息中附加冗余信息，对信息传输过程中产生的差错予以纠正。对可靠性问题的解决由于难度很大，本科生基本上只限于入门和了解。
首先要搞清楚的是信道码的分类问题，即，分为分组码和卷积码。二者间最根本的差别取决于冗余信息的产生是否只与本时段的信息有关。分组码技术较多，同时也较卷积码容易实现，最常见的是汉明码，信道码的几乎所有文献中都要谈到汉明码。传统的分组码译码方式是最大似然译码。实用的分组码技术是BCH和RS码，因为其纠错能力优于汉明码。至于卷积码较分组码性能更优，但码率明显偏低，如用于2G、3G的卷积码的码率均为1∕2、1∕3，明显低于分组码。卷积码的应用源于Viterbi提出了较易工程实现的算法Viterbi算法。
解码技术论文篇（4）
rsa密码系统是较早提出的一种公开钥密码系统。1978年，美国麻省理工学院(mit)的rivest，shamir和adleman在题为《获得数字签名和公开钥密码系统的方法》的论文中提出了基于数论的非对称(公开钥)密码体制，称为rsa密码体制。rsa是建立在“大整数的素因子分解是困难问题”基础上的，是一种分组密码体制。
一、对称密码体制
对称密码体制是一种传统密码体制，也称为私钥密码体制。在对称加密系统中，加密和解密采用相同的密钥。因为加解密密钥相同，需要通信的双方必须选择和保存他们共同的密钥，各方必须信任对方不会将密钥泄密出去，这样就可以实现数据的机密性和完整性。
二、非对称密码体制
非对称密码体制也叫公钥加密技术，该技术就是针对私钥密码体制的缺陷被提出来的。在公钥加密系统中，加密和解密是相对独立的，加密和解密会使用两把不同的密钥，加密密钥(公开密钥)向公众公开，谁都可以使用，解密密钥(秘密密钥)只有解密人自己知道，非法使用者根据公开的加密密钥无法推算出解密密钥，顾其可称为公钥密码体制。
采用分组密码、序列密码等对称密码体制时，加解密双方所用的密钥都是秘密的，而且需要定期更换，新的密钥总是要通过某种秘密渠道分配给使用方，在传递的过程中，稍有不慎，就容易泄露。
公钥密码加密密钥通常是公开的，而解密密钥是秘密的，由用户自己保存，不需要往返交换和传递，大大减少了密钥泄露的危险性。同时，在网络通信中使用对称密码体制时，网络内任何两个用户都需要使用互不相同的密钥，只有这样，才能保证不被第三方窃听，因而n个用户就要使用n(n–1)/2个密钥。对称密钥技术由于其自身的局限性，无法提供网络中的数字签名。这是因为数字签名是网络中表征人或机构的真实性的重要手段，数字签名的数据需要有惟一性、私有性，而对称密钥技术中的密钥至少需要在交互双方之间共享，因此，不满足惟一性、私有性，无法用做网络中的数字签名。相比之下，公钥密码技术由于存在一对公钥和私钥，私钥可以表征惟一性和私有性，而且经私钥加密的数据只能用与之对应的公钥来验证，其他人无法仿冒，所以，可以用做网络中的数字签名服务。
具体而言，一段消息以发送方的私钥加密之后，任何拥有与该私钥相对应的公钥的人均可将它解密。由于该私钥只有发送方拥有，且该私钥是密藏不公开的，所以，以该私钥加密的信息可看做发送方对该信息的签名，其作用和现实中的手工签名一样有效而且具有不可抵赖性。
一种具体的做法是：认证服务器和用户各持有自己的证书，用户端将一个随机数用自己的私钥签名后和证书一起用服务器的公钥加密后传输到服务器；使用服务器的公钥加密保证了只有认证服务器才能进行解密，使用用户的密钥签名保证了数据是由该用户发出；服务器收到用户端数据后，首先用自己的私钥解密，取出用户的证书后，使用用户的公钥进行解密，若成功，则到用户数据库中检索该用户及其权限信息，将认证成功的信息和用户端传来的随机数用服务器的私钥签名后，使用用户的公钥进行加密，然后，传回给用户端，用户端解密后即可得到认证成功的信息。
长期以来的日常生活中，对于重要的文件，为了防止对文件的否认、伪造、篡改等等的破坏，传统的方法是在文件上手写签名。但是在计算机系统中无法使用手写签名，而代之对应的数字签名机制。数字签名应该能实现手写签名的作用，其本质特征就是仅能利用签名者的私有信息产生签名。因此，当它被验证时，它也能被信任的第三方(如法官)在任一时刻证明只有私有信息的唯一掌握者才能产生此签名。
由于非对称密码体制的特点，对于数字签名的实现比在对称密码体制下要有效和简单的多。
现实生活中很多都有应用，举个例子：我们用银行卡在atm机上取款，首先，我们要有一张银行卡(硬件部分)，其次我们要有密码(软件部分)。atm机上的操作就是一个应用系统，如果缺一部分就无法取到钱，这就是双因子认证的事例。因为系统要求两部分(软的、硬的)同时正确的时候才能得到授权进入系统，而这两部分因为一软一硬，他人即使得到密码，因没有硬件不能使用；或者得到硬件，因为没有密码还是无法使用硬件。这样弥补了“密码+用户名”认证中，都是纯软的，容易扩散，容易被得到的缺点。
密码理论与技术主要包括两部分，即基于数学的密码理论与技术(包括公钥密码、分组密码、序列密码、认证码、数字签名、hash函数、身份识别、密钥管理、pki技术等)和非数学的密码理论与技术(包括信息隐形，量子密码，基于生物特征的识别理论与技术)。
公钥密码主要用于数字签名和密钥分配。当然，数字签名和密钥分配都有自己的研究体系，形成了各自的理论框架。目前数字签名的研究内容非常丰富，包括普通签名和特殊签名。特殊签名有盲签名、签名、群签名、不可否认签名、公平盲签名、门限签名、具有消息恢复功能的签名等，它与具体应用环境密切相关。显然，数字签名的应用涉及到法律问题，美国联邦政府基于有限域上的离散对数问题制定了自己的数字签名标准(dss)，部分州已制定了数字签名法。密钥管理中还有一种很重要的技术就是秘密共享技术，它是一种分割秘密的技术，目的是阻止秘密过于集中，自从1979年shamir提出这种思想以来，秘密共享理论和技术达到了空前的发展和应用，特别是其应用至今人们仍十分关注。我国学者在这些方面也做了一些跟踪研究，发表了很多论文，按照x.509标准实现了一些ca。但没有听说过哪个部门有制定数字签名法的意向。目前人们关注的是数字签名和密钥分配的具体应用以及潜信道的深入研究。
参考文献：
解码技术论文篇（5）
纵观密码技术的发展历程,大体可以将其分为三个阶段,即古典加密方法,古典密码体制和现代密码体制。
古典加密方法通常是指那些通过某些原始的约定,将需要表达的信息限制在一定范围内。比如古代的离合诗技术、倒读隐语、语言隐写技术,还有漏格方法和俚语黑话等。这些方法已经体现了密码编码学中代替和换位的基本思想。
古典密码体制是在有线与无线通信技术产生后逐步兴起的,特别在军事斗争中,秘密的无线通信就显得格外重要。古典密码体制的典型例子有CASER加密体制和PLAYFAIR加密体制,其主要方法就是利用文字的代替和换位,有时还运用某些简单的数学运算。随着高速、大容量和自动化保密通信的要求,出现了机械与电路相结合的转轮加密设备,古典密码体制也就退出了历史舞台。
二战以后,密码技术迅速与计算机技术密切结合,无论是其算法还是应用对象均与计算机、现代通信技术紧密结合。现代密码学不仅与计算机科学密不可分,还与统计学、组合数学、信息论、以及随机过程等各学科关系密切。特别是在1976年, Diffie和Hellman发表了《密码学的新方向》一文,开辟了公钥密码算法的崭新领域。从此,密码技术揭开了神秘的面纱,真正成为公开讨论的话题。密码技术的应用领域也逐步由政府和军事扩展到民间,在企业、新闻、商业、金融乃至社会生活的各个方面得到广泛应用。从此,密码技术的发展进入了一个空前繁荣的时代,各种加密思想和方法不断涌现。
Diffie和Hellman的《密码学的新方向》一文奠定了公钥密码算法的基础。公钥密码算法的概念在密码技术的发展史上具有划时代意义。公钥密码算法又称非对称密钥算法、双钥密码算法。在公钥密码算法中,公钥可以公开,密钥必须保密。加密算法和解密算法也都是公开的。虽然密钥是由公钥决定的,但却不能根据公钥计算出密钥。
公钥密码算法出现后,只有两种类型的公钥系统密码算法是安全实用的,即基于大整数困难分解问题的密码算法和基于离散对数困难问题的密码算法。基于大整数困难分解问题的公钥密码算法有RSA, Rabin,LUC算法及其推广,二次剩余算法等。
RSA体制最初是由美国麻理工的Riverst,Shamir和Adleman于1978年提出的。RSA算法能抵抗所有的密码攻击,但其理论基础非常简单。RSA算法基于一个十分简单的数论事实:将两个大素数相乘十分容易,但对其乘积进行因式分解却极其困难,因此可以将乘积公开作为加密公钥。RSA算法的安全性取决于素数乘积的安全,素数乘积被分解成功,该密码算法便被破译。即破译RSA的难度不超过大整数的分解,但我们不能证明破译RSA和分解大整数是等价的。作为对RSA算法制的一种修正,M.O.Rabin于1979年提出了一种变形的RSA算法,称之为Rabin算法,可证明它的安全性等价于大整数因子分解问题。目前,由于计算机分解大整数的能力越来增强,目前一般使用1024的模长,未来几年里可能要被迫选择2048的模长。但由此带来的问题是系统更复杂,计算速度更慢。
由于RSA体制比较简单和成熟,目前RSA体制已经作为一种标准被广泛使用,比如现流行的PGP就是将RSA作为传送会话密钥和数字签名的标准算法。
基于离散对数困难问题的密码体制主要包括基于有限域的乘法群上的离散对数问题的ElGamal体制和基于椭圆曲线离散对数的椭圆曲线密码体制(ECC),以及近来Lenstra等人提出的XTR群的离散对数问题的XTR公钥体制。
前文已经说过,为保证RSA算法的安全性,RSA的密钥长度需要一再增大,使得它的运算负担越来越大。相比之下,椭圆曲线密码体制(ECC)可用短得多密钥获得同样的安全性。该体制,由Koblitz和Miller于20世纪80年代中期分别提出。ECC的安全性只与椭圆曲线本身有关系,基于椭圆的离散对数问题比一般的基于整数的离散对数问题和整数分解问题更加困 难。ECC由于其自身的安全性高,密钥量小,较好的灵活性,得以广泛应用。目前,ECC已经被IEEE公钥密码标准P1363采用。 近年来,我国在密码技术的理论和应用等方面已经取得了一些成绩,在一些领域已经达到世界先进水平。但研究的深度、广度和可持续发展性都与国际水平还有差距,新理论、新观点和新方法还不够多,在很多方面都有待
于进一步加强。
新技术的应用和计算能力的提升必将对密码学带来巨大的挑战,密码技术的研究必须顺应时代的要求。综观全局,密码技术的发展呈现出以下四大趋势:
(1)密码的标准化趋势。密码标准是密码理论与技术发展的结晶和原动力,像AES、NESSE、eSTREAM和SHA3等计划都大大推动了密码学的研究。
(2)密码的公理化趋势。追求算法的可证明安全性是目前的时尚,密码协议的形式化分析方法、可证明安全性理论、安全多方计算理论和零知识证明协议等仍将是密码协议研究的主流方向。
(3)面向社会应用的实用化趋势。电子政务和电子商务的大力发展给密码技术的实际应用带来了机遇和挑战。生物特征密码技术是现在的一个研究热点,由于应用的需要,它也将是未来的一个发展方向。轻量级密码技术(适度安全的密码技术)的研究已成为当前很受关注的一个方向。
(4)面向新技术发展的适应性趋势。量子密码、DNA密码等可以应对新的计算能力和新的计算模式带来的巨大挑战;随着网络技术的广泛普及和深度应用,密码技术的研究也呈现出网络化、分布式发展趋势,并诱发新技术和应用模式的出现。
具体来讲,密码技术的发展趋势呈现出以下几个特点:
(1)后量子时代的密码或量子免疫的密码是公钥密码研究的一个重要方向。
(2)面向新兴应用、新型信息安全系统的密码系统芯片的设计是未来的方向。当前的研究重点是如何降低校验方法的复杂度、硬件开销和验算时间。
(3)数字签名的重点研究方向是新的数字签名的设计、安全性基础问题的挖掘和已有数字签名的安全性分析与证明。
(4)既可以进行形式化分析,又具有密码可靠性的方法是目前形式化方法研究的热点,也是未来的发展方向。可复合性问题是目前密码协议形式化分析的另一个热点问题。
(5)可证明安全性的发展将集中在如何为新的安全属性建立合适的模型,标准模型下可证明安全的密码协议设计等。另外,重置零知识、精确零知识也是密码协议的一个发展方向。
解码技术论文篇（6）
纵观密码技术的发展历程，大体可以将其分为三个阶段，即古典加密方法，古典密码体制和现代密码体制。
古典加密方法通常是指那些通过某些原始的约定，将需要表达的信息限制在一定范围内。比如古代的离合诗技术、倒读隐语、语言隐写技术，还有漏格方法和俚语黑话等。这些方法已经体现了密码编码学中代替和换位的基本思想。
古典密码体制是在有线与无线通信技术产生后逐步兴起的，特别在军事斗争中，秘密的无线通信就显得格外重要。古典密码体制的典型例子有CASER加密体制和PLAYFAIR加密体制，其主要方法就是利用文字的代替和换位，有时还运用某些简单的数学运算。随着高速、大容量和自动化保密通信的要求，出现了机械与电路相结合的转轮加密设备，古典密码体制也就退出了历史舞台。
二战以后，密码技术迅速与计算机技术密切结合，无论是其算法还是应用对象均与计算机、现代通信技术紧密结合。现代密码学不仅与计算机科学密不可分，还与统计学、组合数学、信息论、以及随机过程等各学科关系密切。特别是在1976年， Diffie和Hellman发表了《密码学的新方向》一文，开辟了公钥密码算法的崭新领域。从此，密码技术揭开了神秘的面纱，真正成为公开讨论的话题。密码技术的应用领域也逐步由政府和军事扩展到民间，在企业、新闻、商业、金融乃至社会生活的各个方面得到广泛应用。从此，密码技术的发展进入了一个空前繁荣的时代，各种加密思想和方法不断涌现。
Diffie和Hellman的《密码学的新方向》一文奠定了公钥密码算法的基础。公钥密码算法的概念在密码技术的发展史上具有划时代意义。公钥密码算法又称非对称密钥算法、双钥密码算法。在公钥密码算法中，公钥可以公开，密钥必须保密。加密算法和解密算法也都是公开的。虽然密钥是由公钥决定的，但却不能根据公钥计算出密钥。
公钥密码算法出现后，只有两种类型的公钥系统密码算法是安全实用的，即基于大整数困难分解问题的密码算法和基于离散对数困难问题的密码算法。基于大整数困难分解问题的公钥密码算法有RSA, Rabin，LUC算法及其推广，二次剩余算法等。
RSA体制最初是由美国麻理工的Riverst，Shamir和Adleman于1978年提出的。RSA算法能抵抗所有的密码攻击，但其理论基础非常简单。RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密公钥。RSA算法的安全性取决于素数乘积的安全，素数乘积被分解成功，该密码算法便被破译。即破译RSA的难度不超过大整数的分解，但我们不能证明破译RSA和分解大整数是等价的。作为对RSA算法制的一种修正，M.O.Rabin于1979年提出了一种变形的RSA算法，称之为Rabin算法，可证明它的安全性等价于大整数因子分解问题。目前，由于计算机分解大整数的能力越来增强，目前一般使用1024的模长，未来几年里可能要被迫选择2048的模长。但由此带来的问题是系统更复杂，计算速度更慢。
由于RSA体制比较简单和成熟，目前RSA体制已经作为一种标准被广泛使用，比如现流行的PGP就是将RSA作为传送会话密钥和数字签名的标准算法。
基于离散对数困难问题的密码体制主要包括基于有限域的乘法群上的离散对数问题的ElGamal体制和基于椭圆曲线离散对数的椭圆曲线密码体制（ECC），以及近来Lenstra等人提出的XTR群的离散对数问题的XTR公钥体制。
前文已经说过，为保证RSA算法的安全性，RSA的密钥长度需要一再增大，使得它的运算负担越来越大。相比之下，椭圆曲线密码体制（ECC）可用短得多密钥获得同样的安全性。该体制，由Koblitz和Miller于20世纪80年代中期分别提出。ECC的安全性只与椭圆曲线本身有关系，基于椭圆的离散对数问题比一般的基于整数的离散对数问题和整数分解问题更加困难。ECC由于其自身的安全性高，密钥量小，较好的灵活性，得以广泛应用。目前，ECC已经被IEEE公钥密码标准P1363采用。
近年来，我国在密码技术的理论和应用等方面已经取得了一些成绩，在一些领域已经达到世界先进水平。但研究的深度、广度和可持续发展性都与国际水平还有差距，新理论、新观点和新方法还不够多，在很多方面都有待于进一步加强。
新技术的应用和计算能力的提升必将对密码学带来巨大的挑战，密码技术的研究必须顺应时代的要求。综观全局，密码技术的发展呈现出以下四大趋势：
（1）密码的标准化趋势。密码标准是密码理论与技术发展的结晶和原动力，像AES、NESSE、eSTREAM和SHA3等计划都大大推动了密码学的研究。
（2）密码的公理化趋势。追求算法的可证明安全性是目前的时尚，密码协议的形式化分析方法、可证明安全性理论、安全多方计算理论和零知识证明协议等仍将是密码协议研究的主流方向。
（3）面向社会应用的实用化趋势。电子政务和电子商务的大力发展给密码技术的实际应用带来了机遇和挑战。生物特征密码技术是现在的一个研究热点，由于应用的需要，它也将是未来的一个发展方向。轻量级密码技术（适度安全的密码技术）的研究已成为当前很受关注的一个方向。
（4）面向新技术发展的适应性趋势。量子密码、DNA密码等可以应对新的计算能力和新的计算模式带来的巨大挑战；随着网络技术的广泛普及和深度应用，密码技术的研究也呈现出网络化、分布式发展趋势，并诱发新技术和应用模式的出现。
具体来讲，密码技术的发展趋势呈现出以下几个特点：
（1）后量子时代的密码或量子免疫的密码是公钥密码研究的一个重要方向。
（2）面向新兴应用、新型信息安全系统的密码系统芯片的设计是未来的方向。当前的研究重点是如何降低校验方法的复杂度、硬件开销和验算时间。
（3）数字签名的重点研究方向是新的数字签名的设计、安全性基础问题的挖掘和已有数字签名的安全性分析与证明。
（4）既可以进行形式化分析，又具有密码可靠性的方法是目前形式化方法研究的热点，也是未来的发展方向。可复合性问题是目前密码协议形式化分析的另一个热点问题。
（5）可证明安全性的发展将集中在如何为新的安全属性建立合适的模型，标准模型下可证明安全的密码协议设计等。另外，重置零知识、精确零知识也是密码协议的一个发展方向。
解码技术论文篇（7）
由於科技日新月异，印刷已由传统印刷走向数位印刷。在数位化的过程中，影像的资料一直有档案过大的问题，占用记忆体过多，使资料在传输上、处理上都相当的费时，现今个人拥有TrueColor的视讯卡、24-bit的全彩印表机与扫描器已不再是天方夜谭了，而使用者对影像图形的要求，不仅要色彩繁多、真实自然，更要搭配多媒体或动画。但是相对的高画质视觉享受，所要付出的代价是大量的储存空间，使用者往往只能眼睁睁地看着体积庞大的图档占掉硬碟、磁带和光碟片的空间；美丽的图档在亲朋好友之间互通有无，是天经地义的事，但是用网路传个640X480TrueColor图形得花3分多钟，常使人哈欠连连，大家不禁心生疑虑，难道图档不能压缩得更小些吗？如此报业在传版时也可更快速。所以一种好的压缩格式是不可或缺的，可以使影像所占的记忆体更小、更容易处理。但是目前市场上所用的压缩模式，在压缩的比率上并不理想，失去压缩的意义。不然就是压缩比例过大而造成影像失真，即使数学家与资讯理论学者日以继夜，卯尽全力地为lossless编码法找出更快速、更精彩的演算法，都无可避免一个尴尬的事实：压缩率还是不够好。再说用来印刷的话就造成影像模糊不清，或是影像出现锯齿状的现象。皆会造成印刷输出的问题。影像压缩技术是否真的穷途末路？请相信人类解决难题的潜力是无限的。既然旧有编码法不够管用，山不转路转，科学家便将注意力移转到WAVELET转换法，结果不但发现了满意的解答，还开拓出一条光明的坦途。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论。小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。可达到完全不失真，压缩的比率也令人可以接受。由於其数学理论早在1960年代中叶就有人提出了，而到现在才有人将其应用於实际上，其理论仍有相当大的发展空间，而其实际运用也属刚起步，其後续发展可说是不可限量。故研究的动机便由此而生。
贰、WAVELET的历史起源
WAVELET源起於JosephFourier的热力学公式。傅利叶方程式在十九世纪初期由JosephFourier(1768-1830)所提出，为现代信号分析奠定了基础。在十九到二十世纪的基础数学研究领域也占了极重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是画出不连续图形的方程式，都可以有一单纯的分析式来表示。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论为傅利叶方程式的延伸。
小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波规范正交基。其後1984年，法国地球物理学J.Morlet在分析地震波的局部性质时，发现传统的傅利叶转换，难以达到其要求，因此引进小波概念於信号分析中，对信号进行分解。随後理论物理学家A.Grossman对Morlet的这种信号根据一个确定函数的伸缩，平移系{a-1/2Ψ[(x-b)/a]；a,b?R,a≠0}展开的可行性进行了研究，为小波分析的形成开了先河。
1986年，Y.Meyer建构出具有一定衰减性的光滑函数Ψj,k(x)，其二进制伸缩与平移系{Ψj,k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j,k?Z}构成L2（R）的规范正交基。1987年，Mallat巧妙的将多分辨分析的思想引入到小波分析中，建构了小波函数的构造及信号按小波转换的分解及重构。1988年Daubechies建构了具有正交性（Orthonormal）及紧支集（CompactlySupported）；及只有在一有限区域中是非零的小波，如此，小波分析的系统理论得到了初步建立。
三、WAVELET影像压缩简介及基础理论介绍
一、WAVELET的压缩概念
WAVELET架在三个主要的基础理论之上，分别是阶层式边码(pyramidcoding)、滤波器组理论(filterbanktheory)、以及次旁带编码(subbandcoding)，可以说wavelettransform统合了此三项技术。小波转换能将各种交织在一起的不同频率组成的信号，分解成不相同频率的信号，因此能有效的应用於编码、解码、检测边缘、压缩数据，及将非线性问题线性化。良好的分析局部的时间区域与频率区域的信号，弥补傅利叶转换中的缺失，也因此小波转换被誉为数学显微镜。
WAVELET并不会保留所有的原始资料，而是选择性的保留了必要的部份，以便经由数学公式推算出其原始资料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始资料。至於影像中什度要保留，什麽要舍弃，端看能量的大小储存（跟波长与频率有关）。以较少的资料代替原来的资料，达到压缩资料的目的，这种经由取舍资料而达到压缩目地的作法，是近代数位影像编码技术的一项突破。即是WAVELET的概念引入编码技术中。
WAVELET转换在数位影像转换技术上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探测卫星和哈柏望远镜传输影像回地球，和医学上的光纤影像，早就开始用WAVELET的原理压缩/还原影像资料，而且有压缩率极佳与原影重现的效果。
以往lossless的编码法只着重压缩演算法的表现，将数位化的影像资料一丝不漏的送去压缩，所以还原回来的资料和原始资料分毫无差，但是此种压缩法的压缩率不佳。将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态，控制解码後影像的品质，选择适当的编码法，而且还在撷取图形资料时，先帮资料「减肥。如此才是WAVELET编码法主要的观念。
二、影像压缩过程
原始图形资料色彩模式转换DCT转换量化器编码器编码结束
三、编码的基本要素有三点
（一）一种压缩/还原的转换可表现在影像上的。
（二）其转换的系数是可以量化的。
（三）其量化的系数是可以用函数编码的。
四、现有WAVELET影像压缩工具主要的部份
（一）WaveletTransform（WAVELET转换）：将图形均衡的分割成任何大小，最少压缩二分之一。
（二）Filters（滤镜）：这部份包含WaveletTransform，和一些着名的压缩方法。
（三）Quantizers（量化器）：包含两种格式的量化，一种是平均量化，一种是内插量化，对编码的架构有一定的影响。
（四）EntropyCoding（熵编码器）：有两种格式，一种是使其减少，一种为内插。
（五）ArithmeticCoder（数学公式）：这是建立在AlistairMoffat''''slineartimecodinghistogram的基础上。
（六）BitAllocation（资料分布）：这个过程是用整除法有效率的分配任何一种量化。
肆、WAVELET影像压缩未来的发展趋势
一、在其结构上加强完备性。
二、修改程式，使其可以处理不同模式比率的影像。
三、支援更多的色彩。可以处理RGB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定义都可以分别的处理。
四、加强运算的能力，使其可支援更多的影像格式。
五、使用WAVELET转换藉由消除高频率资料增加速率。
六、增加多种的WAVELET。如：离散、零元树等。
七、修改其数学编码器，使资料能在数学公式和电脑的位元之间转换。
八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的压缩。
九、增加8X8格的DCT模式，使其能重叠。
十、增加trelliscoding。
十一、增加零元树。
现今已有由中研院委托国内学术单位研究，也有不少的研究所的硕士。国外更是如火如荼的展开研究。相信实际应用於实务上的日子指日可待。
伍、影像压缩研究的方向
1.输入装置如何捕捉真实的影像而将其数位化。
2.如何将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态。
3.如何控制解码影像的品质。
4.如何选择适当的编码法。
5.人的视觉系统对影像的反应机制。
小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。
陆、在印刷输出的应用
WAVELET影像压缩格式尚未成熟的情况下，作为印刷输出还嫌太早。但是後续发展潜力无穷，尤其在网路出版方面，其利用价值更高，WAVELET的出现就犹如当时的JPEG出现，在影像的领域中掀起一股旋风，但是WAVELET却有JPEG没有的优点，JPEG乃是失真压缩，且解码後复原程度有限，能在网路应用，乃是由於电脑的解析度并不需要太高，就可辨识其图形。而印刷所需的解析度却需一定的程度。WAVELET虽然也是失真压缩，但是解码後却可以还原资料到几乎完整还原，如此的压缩才有存在的价值。
有一点必须要提出的就是，并不是只要资料还原就可以用在印刷上，还需要有解读其档案的RIP，才能用於数位印刷上。等到WAVELET的应用成熟，再发展其适用的RIP，又是一段时间以後的事了。
在网路出版上已经有浏览器可以外挂读取WAVELET档案的软体了，不过还是测试版，可是以後会在网路上大量使用，应该是未来的趋势。对於网路出版应该是一阵不小的冲击。
图像压缩的好处是在於资料传输快速，减少网路的使用费用，增加企业的利润，由於传版的时间减少，也使印刷品在当地印刷的可能性增高，减少运费，减少开支，提高时效性，创造新的商机。
柒、结论
WAVELET的理论并不是相当完备，但是据现有的研究报告显现，到普及应用的阶段，还有一段距离。但小波分析在信号处理、影像处理、量子物理及非线性科学领域上，均有其应用价值。国内已有正式论文研究此一压缩模式。但有许多名词尚未有正式的翻译，各自有各自的翻译，故研究起来倍感辛苦。但相信不久即会有正式的定名出现。这也显示国内的研究速度，远落在外国的後面，国外已成立不少相关的网站，国内仅有少数的相关论文。如此一来国内要使这种压缩模式普及还有的等。正式使用於印刷业更是要相当时间。不过对於网路出版仍是有相当大的契机，国内仍是可以朝这一方面发展的。站在一个使用其成果的角度，印刷业界也许并不需要去了解其高深的数理理论。但是在运用上，为了要使用方便，和预估其发展趋势，影像压缩的基本概念却不能没有。本篇文章单纯的介绍其中的一种影像压缩模式，目的在为了使後进者有一参考的依据，也许在不久的将来此一模式会成为主流，到时才不会手足无措。
参考文献：
1.GeoffDavis，1997，WaveletImageCompressionConstructionKit，。
2.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（上），峰资讯股份有限公司。
3.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（下），峰资讯股份有限公司。
4.施威铭研究室，1994，PC影像处理技术（二）图档压缩续篇，旗标出版有限公司。
5.卢永成，民八十七年，使用小波转换及其在影像与视讯编码之应用，私立中原大学电机工程学系硕士学位论文。
6.江俊明，民八十六年，小波分析简介，私立淡江大学物理学系硕士论文。
7.曾泓瑜、陈曜州，民八十三年，最新数位讯号处理技术（语音、影像处理实务），全欣资讯图书。
附录：
嵌入式零元树小波转换、阶层式嵌入式零元树小波转换、阶层式影像传送及渐进式影像传送
目前网路最常用的静态影像压缩模式为JPEG格式或是GIF格式等。但是利用这些格式编码完成的影像，其资料量是不变的，其接受端必须完整地接受所有的资料量後才可以显示出编码端所传送的完整影像。这个现象最常发生在利用网路连结WWW网站时，我们常常都是先接收到文字後，其网页上的图形才，慢慢的一小部份一小部份显示出来，有时网路严重塞车，图形只显示一点点後就要再等非常久的时间才再有一点点显示出来，甚至可能断线了，使得使用者完全不知道在接收什麽图案的图形，无形中造成网路资源的浪费。此缺点之改善，可以使用嵌入式零元树小波转换(EZW)来完成。
阶层式影像传送系统的主要功能为允许不同规格之显示装置或解码器可以从同一编码器中获得符合其要求之讯号，如此不需要对於不同的解码器设计不同的编码器配合利用之，进而增加了其应用的范围，及减低了所架设系统的复杂度，也可以节省更多的设备费用。利用Shapiro所提出的嵌入式零元树小波转换(EZW)技术来设计阶层式影像传送系统时，其编码的效果不是很好。主要的原因是，利用(EZW)技术所设计的编码器是根据影像的全解析度来加以编码的，这使得拥有不同解析度与码率要求的解码器，无法同时分享由编码器所送出来的位元流。虽然可以利用同时播放(Simulcast)技术来加以克服之，但是该技术对於同一影像以不同解析度独立编码时，将使得共同的低通次频带(LowpassSubband)被重复的编码与传送，而产生了相当高的累赘(Redundancy)。
基於上述情况，有人将嵌入式零元树小波转换(EZW)技术加以修改之，完成了一个新式的阶层式影像传送系统。该技术为阶层式嵌入的零元树小波转换(LayeredEmbeddedZerotreeWavelet，简称LEZW技术。这个技术使我们所设计出来的阶层式影像传送系统，可以在编码传送前预先指定图层数目、每层影像的解析度与码率。
LEZW技术是将EZW技术中的连续近似量化(SAQ)加以延伸应用之，而EZW传统的做法是将SAQ应用於全部的小波转换系数上。然而在LEZW技术中，从基层(BaseLayer)开始SAQ一次仅用於一个图层(Layer)的编码，直到最高阶析度的图层为止。当编码的那一图层码率利用完时，即表示该图层编码完毕可以再往下一图层编码之。为了改善LEZW的效率，在较低图层的SAQ结果应用於较高图层的SAQ过程中，基於这种编码的程序，LEZW演算法则可以在每一图层平均码率的限制下，重建出不同解析度的影像。因此，LEZW非常适合用於设计阶层式影像传送系统。“有”版权所
解码技术论文篇（8）
壹、前言
由於科技日新月异，印刷已由传统印刷走向数位印刷。在数位化的过程中，影像的资料一直有档案过大的问题，占用记忆体过多，使资料在传输上、处理上都相当的费时，现今个人拥有TrueColor的视讯卡、24-bit的全彩印表机与扫描器已不再是天方夜谭了，而使用者对影像图形的要求，不仅要色彩繁多、真实自然，更要搭配多媒体或动画。但是相对的高画质视觉享受，所要付出的代价是大量的储存空间，使用者往往只能眼睁睁地看着体积庞大的图档占掉硬碟、磁带和光碟片的空间；美丽的图档在亲朋好友之间互通有无，是天经地义的事，但是用网路传个640X480TrueColor图形得花3分多钟，常使人哈欠连连，大家不禁心生疑虑，难道图档不能压缩得更小些吗？如此报业在传版时也可更快速。所以一种好的压缩格式是不可或缺的，可以使影像所占的记忆体更小、更容易处理。但是目前市场上所用的压缩模式，在压缩的比率上并不理想，失去压缩的意义。不然就是压缩比例过大而造成影像失真，即使数学家与资讯理论学者日以继夜，卯尽全力地为lossless编码法找出更快速、更精彩的演算法，都无可避免一个尴尬的事实：压缩率还是不够好。再说用来印刷的话就造成影像模糊不清，或是影像出现锯齿状的现象。皆会造成印刷输出的问题。影像压缩技术是否真的穷途末路？请相信人类解决难题的潜力是无限的。既然旧有编码法不够管用，山不转路转，科学家便将注意力移转到WAVELET转换法，结果不但发现了满意的解答，还开拓出一条光明的坦途。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论。小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。可达到完全不失真，压缩的比率也令人可以接受。由於其数学理论早在1960年代中叶就有人提出了，而到现在才有人将其应用於实际上，其理论仍有相当大的发展空间，而其实际运用也属刚起步，其後续发展可说是不可限量。故研究的动机便由此而生。
贰、WAVELET的历史起源
WAVELET源起於JosephFourier的热力学公式。傅利叶方程式在十九世纪初期由JosephFourier(1768-1830)所提出，为现代信号分析奠定了基础。在十九到二十世纪的基础数学研究领域也占了极重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是画出不连续图形的方程式，都可以有一单纯的分析式来表示。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论为傅利叶方程式的延伸。
小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波规范正交基。其後1984年，法国地球物理学J.Morlet在分析地震波的局部性质时，发现传统的傅利叶转换，难以达到其要求，因此引进小波概念於信号分析中，对信号进行分解。随後理论物理学家A.Grossman对Morlet的这种信号根据一个确定函数的伸缩，平移系{a-1/2Ψ[(x-b)/a]；a,b?R,a≠0}展开的可行性进行了研究，为小波分析的形成开了先河。
1986年，Y.Meyer建构出具有一定衰减性的光滑函数Ψj,k(x)，其二进制伸缩与平移系{Ψj,k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j,k?Z}构成L2（R）的规范正交基。1987年，Mallat巧妙的将多分辨分析的思想引入到小波分析中，建构了小波函数的构造及信号按小波转换的分解及重构。1988年Daubechies建构了具有正交性（Orthonormal）及紧支集（CompactlySupported）；及只有在一有限区域中是非零的小波，如此，小波分析的系统理论得到了初步建立。
三、WAVELET影像压缩简介及基础理论介绍
一、WAVELET的压缩概念
WAVELET架在三个主要的基础理论之上，分别是阶层式边码(pyramidcoding)、滤波器组理论(filterbanktheory)、以及次旁带编码(subbandcoding)，可以说wavelettransform统合了此三项技术。小波转换能将各种交织在一起的不同频率组成的信号，分解成不相同频率的信号，因此能有效的应用於编码、解码、检测边缘、压缩数据，及将非线性问题线性化。良好的分析局部的时间区域与频率区域的信号，弥补傅利叶转换中的缺失，也因此小波转换被誉为数学显微镜。
WAVELET并不会保留所有的原始资料，而是选择性的保留了必要的部份，以便经由数学公式推算出其原始资料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始资料。至於影像中什度要保留，什麽要舍弃，端看能量的大小储存（跟波长与频率有关）。以较少的资料代替原来的资料，达到压缩资料的目的，这种经由取舍资料而达到压缩目地的作法，是近代数位影像编码技术的一项突破。即是WAVELET的概念引入编码技术中。
WAVELET转换在数位影像转换技术上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探测卫星和哈柏望远镜传输影像回地球，和医学上的光纤影像，早就开始用WAVELET的原理压缩/还原影像资料，而且有压缩率极佳与原影重现的效果。
以往lossless的编码法只着重压缩演算法的表现，将数位化的影像资料一丝不漏的送去压缩，所以还原回来的资料和原始资料分毫无差，但是此种压缩法的压缩率不佳。将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态，控制解码後影像的品质，选择适当的编码法，而且还在撷取图形资料时，先帮资料「减肥。如此才是WAVELET编码法主要的观念。
二、影像压缩过程
原始图形资料色彩模式转换&n
bsp;DCT转换量化器编码器编码结束
三、编码的基本要素有三点
（一）一种压缩/还原的转换可表现在影像上的。
（二）其转换的系数是可以量化的。
（三）其量化的系数是可以用函数编码的。
四、现有WAVELET影像压缩工具主要的部份
（一）WaveletTransform（WAVELET转换）：将图形均衡的分割成任何大小，最少压缩二分之一。
（二）Filters（滤镜）：这部份包含WaveletTransform，和一些着名的压缩方法。
（三）Quantizers（量化器）：包含两种格式的量化，一种是平均量化，一种是内插量化，对编码的架构有一定的影响。
（四）EntropyCoding（熵编码器）：有两种格式，一种是使其减少，一种为内插。
（五）ArithmeticCoder（数学公式）：这是建立在AlistairMoffat''''slineartimecodinghistogram的基础上。
（六）BitAllocation（资料分布）：这个过程是用整除法有效率的分配任何一种量化。
肆、WAVELET影像压缩未来的发展趋势
一、在其结构上加强完备性。
二、修改程式，使其可以处理不同模式比率的影像。
三、支援更多的色彩。可以处理RGB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定义都可以分别的处理。
四、加强运算的能力，使其可支援更多的影像格式。
五、使用WAVELET转换藉由消除高频率资料增加速率。
六、增加多种的WAVELET。如：离散、零元树等。
七、修改其数学编码器，使资料能在数学公式和电脑的位元之间转换。
八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的压缩。
九、增加8X8格的DCT模式，使其能重叠。
十、增加trelliscoding。
十一、增加零元树。
现今已有由中研院委托国内学术单位研究，也有不少的研究所的硕士。国外更是如火如荼的展开研究。相信实际应用於实务上的日子指日可待。
伍、影像压缩研究的方向
1.输入装置如何捕捉真实的影像而将其数位化。
2.如何将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态。
3.如何控制解码影像的品质。
4.如何选择适当的编码法。
5.人的视觉系统对影像的反应机制。
小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。
陆、在印刷输出的应用
WAVELET影像压缩格式尚未成熟的情况下，作为印刷输出还嫌太早。但是後续发展潜力无穷，尤其在网路出版方面，其利用价值更高，WAVELET的出现就犹如当时的JPEG出现，在影像的领域中掀起一股旋风，但是WAVELET却有JPEG没有的优点，JPEG乃是失真压缩，且解码後复原程度有限，能在网路应用，乃是由於电脑的解析度并不需要太高，就可辨识其图形。而印刷所需的解析度却需一定的程度。WAVELET虽然也是失真压缩，但是解码後却可以还原资料到几乎完整还原，如此的压缩才有存在的价值。
有一点必须要提出的就是，并不是只要资料还原就可以用在印刷上，还需要有解读其档案的RIP，才能用於数位印刷上。等到WAVELET的应用成熟，再发展其适用的RIP，又是一段时间以後的事了。
在网路出版上已经有浏览器可以外挂读取WAVELET档案的软体了，不过还是测试版，可是以後会在网路上大量使用，应该是未来的趋势。对於网路出版应该是一阵不小的冲击。
图像压缩的好处是在於资料传输快速，减少网路的使用费用，增加企业的利润，由於传版的时间减少，也使印刷品在当地印刷的可能性增高，减少运费，减少开支，提高时效性，创造新的商机。
柒、结论
WAVELET的理论并不是相当完备，但是据现有的研究报告显现，到普及应用的阶段，还有一段距离。但小波分析在信号处理、影像处理、量子物理及非线性科学领域上，均有其应用价值。国内已有正式论文研究此一压缩模式。但有许多名词尚未有正式的翻译，各自有各自的翻译，故研究起来倍感辛苦。但相信不久即会有正式的定名出现。这也显示国内的研究速度，远落在外国的後面，国外已成立不少相关的网站，国内仅有少数的相关论文。如此一来国内要使这种压缩模式普及还有的等。正式使用於印刷业更是要相当时间。不过对於网路出版仍是有相当大的契机，国内仍是可以朝这一方面发展的。站在一个使用其成果的角度，印刷业界也许并不需要去了解其高深的数理理论。但是在运用上，为了要使用方便，和预估其发展趋势，影像压缩的基本概念却不能没有。本篇文章单纯的介绍其中的一种影像压缩模式，目的在为了使後进者有一参考的依据，也许在不久的将来此一模式会成为主流，到时才不会手足无措。
参考文献：
1.Geoff&nb
sp;Davis，1997，WaveletImageCompressionConstructionKit，。
2.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（上），峰资讯股份有限公司。
3.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（下），峰资讯股份有限公司。
4.施威铭研究室，1994，PC影像处理技术（二）图档压缩续篇，旗标出版有限公司。
5.卢永成，民八十七年，使用小波转换及其在影像与视讯编码之应用，私立中原大学电机工程学系硕士学位论文。
6.江俊明，民八十六年，小波分析简介，私立淡江大学物理学系硕士论文。
7.曾泓瑜、陈曜州，民八十三年，最新数位讯号处理技术（语音、影像处理实务），全欣资讯图书。
附录：
嵌入式零元树小波转换、阶层式嵌入式零元树小波转换、阶层式影像传送及渐进式影像传送
目前网路最常用的静态影像压缩模式为JPEG格式或是GIF格式等。但是利用这些格式编码完成的影像，其资料量是不变的，其接受端必须完整地接受所有的资料量後才可以显示出编码端所传送的完整影像。这个现象最常发生在利用网路连结WWW网站时，我们常常都是先接收到文字後，其网页上的图形才，慢慢的一小部份一小部份显示出来，有时网路严重塞车，图形只显示一点点後就要再等非常久的时间才再有一点点显示出来，甚至可能断线了，使得使用者完全不知道在接收什麽图案的图形，无形中造成网路资源的浪费。此缺点之改善，可以使用嵌入式零元树小波转换(EZW)来完成。
阶层式影像传送系统的主要功能为允许不同规格之显示装置或解码器可以从同一编码器中获得符合其要求之讯号，如此不需要对於不同的解码器设计不同的编码器配合利用之，进而增加了其应用的范围，及减低了所架设系统的复杂度，也可以节省更多的设备费用。利用Shapiro所提出的嵌入式零元树小波转换(EZW)技术来设计阶层式影像传送系统时，其编码的效果不是很好。主要的原因是，利用(EZW)技术所设计的编码器是根据影像的全解析度来加以编码的，这使得拥有不同解析度与码率要求的解码器，无法同时分享由编码器所送出来的位元流。虽然可以利用同时播放(Simulcast)技术来加以克服之，但是该技术对於同一影像以不同解析度独立编码时，将使得共同的低通次频带(LowpassSubband)被重复的编码与传送，而产生了相当高的累赘(Redundancy)。
基於上述情况，有人将嵌入式零元树小波转换(EZW)技术加以修改之，完成了一个新式的阶层式影像传送系统。该技术为阶层式嵌入的零元树小波转换(LayeredEmbeddedZerotreeWavelet，简称LEZW技术。这个技术使我们所设计出来的阶层式影像传送系统，可以在编码传送前预先指定图层数目、每层影像的解析度与码率。
LEZW技术是将EZW技术中的连续近似量化(SAQ)加以延伸应用之，而EZW传统的做法是将SAQ应用於全部的小波转换系数上。然而在LEZW技术中，从基层(BaseLayer)开始SAQ一次仅用於一个图层(Layer)的编码，直到最高阶析度的图层为止。当编码的那一图层码率利用完时，即表示该图层编码完毕可以再往下一图层编码之。为了改善LEZW的效率，在较低图层的SAQ结果应用於较高图层的SAQ过程中，基於这种编码的程序，LEZW演算法则可以在每一图层平均码率的限制下，重建出不同解析度的影像。因此，LEZW非常适合用於设计阶层式影像传送系统。
解码技术论文篇（9）
壹、前言
由於科技日新月异，印刷已由传统印刷走向数位印刷。在数位化的过程中，影像的资料一直有档案过大的问题，占用记忆体过多，使资料在传输上、处理上都相当的费时，现今个人拥有True Color的视讯卡、24-bit的全彩印表机与扫描器已不再是天方夜谭了，而使用者对影像图形的要求，不仅要色彩繁多、真实自然，更要搭配多媒体或动画。但是相对的高画质视觉享受，所要付出的代价是大量的储存空间，使用者往往只能眼睁睁地看着体积庞大的图档占掉硬碟、磁带和光碟片的空间；美丽的图档在亲朋好友之间互通有无，是天经地义的事，但是用网路传个640X480 True Color图形得花3分多钟，常使人哈欠连连，大家不禁心生疑虑，难道图档不能压缩得更小些吗？如此报业在传版时也可更快速。所以一种好的压缩格式是不可或缺的，可以使影像所占的记忆体更小、更容易处理。但是目前市场上所用的压缩模式，在压缩的比率上并不理想，失去压缩的意义。不然就是压缩比例过大而造成影像失真，即使数学家与资讯理论学者日以继夜，卯尽全力地为lossless编码法找出更快速、更精彩的演算法，都无可避免一个尴尬的事实：压缩率还是不够好。再说用来印刷的话就造成影像模糊不清，或是影像出现锯齿状的现象。皆会造成印刷输出的问题。影像压缩技术是否真的穷途末路？请相信人类解决难题的潜力是无限的。既然旧有编码法不够管用，山不转路转，科学家便将注意力移转到WAVELET转换法，结果不但发现了满意的解答，还开拓出一条光明的坦途。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论。小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。可达到完全不失真，压缩的比率也令人可以接受。由於其数学理论早在1960年代中叶就有人提出了，而到现在才有人将其应用於实际上，其理论仍有相当大的发展空间，而其实际运用也属刚起步，其後续发展可说是不可限量。故研究的动机便由此而生。
贰、 WAVELET的历史起源
WAVELET源起於Joseph Fourier的热力学公式。傅利叶方程式在十九世纪初期由Joseph Fourier (1768-1830)所提出，为现代信号分析奠定了基础。在十九到二十世纪的基础数学研究领域也占了极重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是画出不连续图形的方程式，都可以有一单纯的分析式来表示。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论为傅利叶方程式的延伸。
小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波规范正交基。其後1984年，法国地球物理学J. Morlet在分析地震波的局部性质时，发现传统的傅利叶转换，难以达到其要求，因此引进小波概念於信号分析中，对信号进行分解。随後理论物理学家A.Grossman对Morlet的这种信号根据一个确定函数的伸缩，平移系 { a -1/2 Ψ[(x-b)/a] ；a，b?R ，a≠0}展开的可行性进行了研究，为小波分析的形成开了先河。
1986年，Y. Meyer建构出具有一定衰减性的光滑函数Ψj，k(x)，其二进制伸缩与平移系 {Ψj，k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j，k?Z}构成L2（R）的规范正交基。1987年，Mallat巧妙的将多分辨分析的思想引入到小波分析中，建构了小波函数的构造及信号按小波转换的分解及重构。1988年Daubechies建构了具有正交性（Orthonormal）及紧支集（Compactly Supported）；及只有在一有限区域中是非零的小波，如此，小波分析的系统理论得到了初步建立。
三、 WAVELET影像压缩简介及基础理论介绍
一、 WAVELET的压缩概念
WAVELET架在三个主要的基础理论之上，分别是阶层式边码(pyramid coding)、滤波器组理论(filter bank theory)、以及次旁带编码(subband coding)，可以说wavelet transform统合了此三项技术。小波转换能将各种交织在一起的不同频率组成的信号，分解成不相同频率的信号，因此能有效的应用於编码、解码、检测边缘、压缩数据，及将非线性问题线性化。良好的分析局部的时间区域与频率区域的信号，弥补傅利叶转换中的缺失，也因此小波转换被誉为数学显微镜。
WAVELET并不会保留所有的原始资料，而是选择性的保留了必要的部份，以便经由数学公式推算出其原始资料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始资料。至於影像中什度要保留，什麽要舍弃，端看能量的大小储存（跟波长与频率有关）。以较少的资料代替原来的资料，达到压缩资料的目的，这种经由取舍资料而达到压缩目地的作法，是近代数位影像编码技术的一项突破。即是WAVELET的概念引入编码技术中。
WAVELET转换在数位影像转换技术上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探测卫星和哈柏望远镜传输影像回地球，和医学上的光纤影像，早就开始用WAVELET的原理压缩/还原影像资料，而且有压缩率极佳与原影重现的效果。
以往lossless的编码法只着重压缩演算法的表现，将数位化的影像资料一丝不漏的送去压缩，所以还原回来的资料和原始资料分毫无差，但是此种压缩法的压缩率不佳。 将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态，控制解码後影像的品质，选择适当的编码法，而且还在撷取图形资料时，先帮资料「减肥。如此才是WAVELET编码法主要的观念。
二、 影像压缩过程
原始图形资料 色彩模式转换 DCT转换 量化器 编码器 编码结束
三、 编码的基本要素有三点
（一） 一种压缩/还原的转换可表现在影像上的。
（二） 其转换的系数是可以量化的。
（三） 其量化的系数是可以用函数编码的。
四、 现有WAVELET影像压缩工具主要的部份
（一） Wavelet Transform（WAVELET转换）：将图形均衡的分割成任何大小，最少压缩二分之一。
（二） Filters（滤镜）：这部份包含Wavelet Transform，和一些着名的压缩方法。
（三） Quantizers（量化器）：包含两种格式的量化，一种是平均量化，一种是内插量化，对编码的架构有一定的影响。
（四） Entropy Coding（熵编码器）：有两种格式，一种是使其减少，一种为内插。
（五） Arithmetic Coder（数学公式）：这是建立在Alistair Moffat s linear time coding histogram的基础上。
（六） Bit Allocation（资料分布）：这个过程是用整除法有效率的分配任何一种量化。
肆、 WAVELET影像压缩未来的发展趋势
一、 在其结构上加强完备性。
二、 修改程式，使其可以处理不同模式比率的影像。
三、 支援更多的色彩。可以处理RGB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定义都可以分别的处理。
四、 加强运算的能力，使其可支援更多的影像格式。
五、 使用WAVELET转换藉由消除高频率资料增加速率。
六、 增加多种的WAVELET。如：离散、零元树等。
七、 修改其数学编码器，使资料能在数学公式和电脑的位元之间转换。
八、 增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的压缩。
九、 增加8X8格的DCT模式，使其能重叠。
十、 增加trellis coding。
十一、 增加零元树。
现今已有由中研院委托国内学术单位研究，也有不少的研究所的硕士。国外更是如火如荼的展开研究。相信实际应用於实务上的日子指日可待。
伍、 影像压缩研究的方向
1. 输入装置如何捕捉真实的影像而将其数位化。
2. 如何将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态。
3. 如何控制解码影像的品质。
4. 如何选择适当的编码法。
5. 人的视觉系统对影像的反应机制。
小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。
陆、 在印刷输出的应用
WAVELET影像压缩格式尚未成熟的情况下，作为印刷输出还嫌太早。但是後续发展潜力无穷，尤其在网路出版方面，其利用价值更高，WAVELET的出现就犹如当时的JPEG出现，在影像的领域中掀起一股旋风，但是WAVELET却有JPEG没有的优点，JPEG乃是失真压缩，且解码後复原程度有限，能在网路应用，乃是由於电脑的解析度并不需要太高，就可辨识其图形。而印刷所需的解析度却需一定的程度。WAVELET虽然也是失真压缩，但是解码後却可以还原资料到几乎完整还原，如此的压缩才有存在的价值。
有一点必须要提出的就是，并不是只要资料还原就可以用在印刷上，还需要有解读其档案的RIP，才能用於数位印刷上。等到WAVELET的应用成熟，再发展其适用的RIP，又是一段时间以後的事了。
在网路出版上已经有浏览器可以外挂读取WAVELET档案的软体了，不过还是测试版，可是以後会在网路上大量使用，应该是未来的趋势。对於网路出版应该是一阵不小的冲击。
图像压缩的好处是在於资料传输快速，减少网路的使用费用，增加企业的利润，由於传版的时间减少，也使印刷品在当地印刷的可能性增高，减少运费，减少开支，提高时效性，创造新的商机。
柒、 结论
WAVELET的理论并不是相当完备，但是据现有的研究报告显现，到普及应用的阶段，还有一段距离。但小波分析在信号处理、影像处理、量子物理及非线性科学领域上，均有其应用价值。国内已有正式论文研究此一压缩模式。但有许多名词尚未有正式的翻译，各自有各自的翻译，故研究起来倍感辛苦。但相信不久即会有正式的定名出现。这也显示国内的研究速度，远落在外国的後面，国外已成立不少相关的网站，国内仅有少数的相关论文。如此一来国内要使这种压缩模式普及还有的等。正式使用於印刷业更是要相当时间。不过对於网路出版仍是有相当大的契机，国内仍是可以朝这一方面发展的。站在一个使用其成果的角度，印刷业界也许并不需要去了解其高深的数理理论。但是在运用上，为了要使用方便，和预估其发展趋势，影像压缩的基本概念却不能没有。本篇文章单纯的介绍其中的一种影像压缩模式，目的在为了使後进者有一参考的依据，也许在不久的将来此一模式会成为主流，到时才不会手足无措。
参考文献
1.Geoff Davis，1997，Wavelet Image Compression Construction Kit，。
2.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（上）， 峰资讯股份有限公司。
3.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（下）， 峰资讯股份有限公司。
4.施威铭研究室，1994，PC影像处理技术（二）图档压缩续篇，旗标出版有限公司。
5.卢永成，民八十七年，使用小波转换及其在影像与视讯编码之应用，私立中原大学电机工程学系硕士学位论文。
6.江俊明，民八十六年，小波分析简介，私立淡江大学物理学系硕士论文。
7.曾泓瑜、陈曜州，民八十三年，最新数位讯号处理技术（语音、影像处理实务），全欣资讯图书。
附录：
嵌入式零元树小波转换、 阶层式嵌入式零元树小 波转换、阶层式影像传送 及渐进式影像传送
目前网路最常用的静态影像压缩模式为JPEG格式或是GIF格式等。但是利用这些格式编码完成的影像，其资料量是不变的，其接受端必须完整地接受所有的资料量後才可以显示出编码端所传送的完整影像。这个现象最常发生在利用网路连结WWW网站时，我们常常都是先接收到文字後，其网页上的图形才，慢慢的一小部份一小部份显示出来，有时网路严重塞车，图形只显示一点点後就要再等非常久的时间才再有一点点显示出来，甚至可能断线了，使得使用者完全不知道在接收什麽图案的图形，无形中造成网路资源的浪费。此缺点之改善，可以使用嵌入式零元树小波转换(EZW)来完成。
阶层式影像传送系统的主要功能为允许不同规格之显示装置或解码器可以从同一编码器中获得符合其要求之讯号，如此不需要对於不同的解码器设计不同的编码器配合利用之，进而增加了其应用的 范围，及减低了所架设系统的复杂度，也可以节省更多的设备费用。利用Shapiro所提出的嵌入式零元树小波转换(EZW)技术来设计阶层式影像传送系统时，其编码的效果不是很好。主要的原因是，利用(EZW)技术所设计的编码器是根据影像的全解析度来加以编码的，这使得拥有不同解析度与码率要求的解码器，无法同时分享由编码器所送出来的位元流。虽然可以利用同时播放(Simulcast)技术来加以克服之，但是该技术对於同一影像以不同解析度独立编码时，将使得共同的低通次频带(Lowpass Subband)被重复的编码与传送，而产生了相当高的累赘(Redundancy)。
基於上述情况，有人将嵌入式零元树小波转换(EZW)技术加以修改之，完成了一个新式的阶层式影像传送系统。该技术为阶层式嵌入的零元树小波转换(Layered Embedded Zerotree Wavelet，简称 LEZW技术。这个技术使我们所设计出来的阶层式影像传送系统，可以在编码传送前预先指定图层数目、每层影像的解析度与码率。
LEZW技术是将EZW技术中的连续近似量化(SAQ)加以延伸应用之，而EZW传统的做法是将SAQ应用於全部的小波转换系数上。然而在LEZW技术中，从基层(Base Layer)开始SAQ一次仅用於一个 图层(Layer)的编码，直到最高阶析度的图层为止。当编码的那一图层码率利用完时，即表示该图层编码完毕可以再往下一图层编码之。为了改善LEZW的效率，在较低图层的SAQ结果应用於较高图层的SAQ过程中，基於这种编码的程序，LEZW演算法则可以在每一图层平均码率的限制下，重建出不同解析度的影像。因此，LEZW非常适合用於设计阶层式影像传送系统。
解码技术论文篇（10）
1 引言
随着信息技术的不断发展，信息已成为重要的战略资源，在现代社会的进程中发挥着举足轻重的作用。但在信息快速发展的同时，信息安全问题也日益彰显，特别是在国计民生的社会领域，网络所存在的安全问题已日益突出，如病毒感染、黑客攻击等，对社会经济发展、人们生产生活造成较大影响。对于信息安全技术，其主要涉及计算机、密码知识、网络架构和安全技术等。旨在通过采取有效的安全策略，实现网络信息的安全可靠的保护。
当前，网络安全领域的相关技术。
（1）防火墙技术。防火墙作为安全网关，构建在Internet与内部网络之间，实现对内网的有效控制。其实，防火墙系统主要的防护机制是决定外界可以访问哪些内部资源，反过来，内部人员可以访问哪些外界资源。也就是说，防火墙通过对相关信息的过滤、授权，实现对网络的安全保护。
（2）入侵检测技术。该技术作为一种主动防御技术，主要针对用户系统行为的监视、系统漏洞的设计，及系统数据完整性评估等功能，也就是说，入侵检测系统可以有效地实现对系统监视、审计、评估等工作，实现了对网络系统的主动保护。
（4）加密技术。加密技术是最传统也是最有效的保护措施之一，主要针对信息加密。加密技术的特征非常突出，主要利用现代数据加密技术，实现对网络系统的安全保护。并且，加密数据的翻译，只有指定的用户、网络设备方可执行。
对于数据加密技术而言，其是网络安全的核心，承担着高安全性密码算法的寻找，以实现信息资源的加密。本文就针对网络安全中，两种典型加密算法进行研究。
2 相关理论
3 典型的密码体制
3.1 对称密码体制
在对称加密算法中，DES和AES算法使用广泛，具有典型的代表性，以下就这两种对称算法进行论述。
3.1.1 DES算法
DES算法采用了56位的密钥长度，并具有64位分组长度。对于该法，其主要将64位输入明文，并在一系列的运算处理下，得到64位的密文进行输出。在对密码解密时，采用同一密钥。其实，左右两边是在相互交换的机制下进行预输出。并且最后预输出的IP与相互作用，进而产生出密文（64位），在实际中，我们可以清楚地知道56位密钥的使用情况。密钥在相关置换作用之后，在循环和置换等操作下，获得一系列的子密钥。同时，在每次迭代置换的过程中，使用相同函数，且密钥的循环作用，使得子密钥之间是不相同的。
3.1.2 AES算法
对于AES算法，其具有高效加密和解密的突出优点。因为密钥的长度是128或192位，这样就可以在计算机的作用下，实现高速的处理。同时，该密码算法具有良好的安全性，在短时间内很难对其进行破译。
在AES算法中，以128位加密算法输入和输出。在输入分组中，是以字节为单位的矩阵来表示，且矩阵中的字节需要按照相关的规定进行排列，如从上之下，从左到右的方式排列。该分组复制到State数组后，在对进行加密或解密的过程中，都会对数组进行改变，直到State复制至输出矩阵。在对128位的密钥描述时，采用以字节为单位的矩阵。
3.2 非对称密码机制
3.2.1 非对称密码机制
在1976年，Hellman和Diffie首先引入非对称密码机制。在使用非对称密码机制时，用户需要选定以对密钥：一个密钥是可以公布的；另一个密钥则需要用户保密。所以，该密码体制又称之为公钥体制。其实，对于密码史而言，公钥体制的出现就是重要的里程碑。在公钥体制中，最著名的有AIGamal算法、McEliece密码和RSA系统等内容。
3.2.2 RSA算法
在非对称加密算法中，RSA比较具有代表性。就当前的公钥密码算法来看，RSA是最成功的公钥密码算法之一。该算法的安全机制主要依托于计算机复杂性理论和数论中的相关素数求算。在至今的数学领域，仍未多项式时间内破解RSA的最佳方案。
3.3 其他典型密码机制
目前，传统密码机制以逐渐完善，并广泛适用于网络安全构建中。对于传统密码，均只有计算安全性和一次一密的特性。也就是说，网络攻击者的计算功能无限强大，理论是可以对该些密码系统进行破译。随着信息技术的不断发展，新兴智能计算的涌现，对传统密码的破译提供了更加有效的新途径。同时，诸多的职能生物算法已用于传统密码的破译，并取得了实际效果，这就对加密技术提出了更高的要求。
在面对传统密码技术日益暴露出缺陷时，DNA加密计算法出现在人们视线。目前，DNA加密技术已成为密码学的前言领域，是新时期的密码。对于DNA密码而言，其具有突出的特点，特别是以DNA为信息的载体，依托于现代生物技术为工具，很大程度上利用了DNA的相关有点。这样一来，可以有效的实现加密、认证等一系列密码学功能。其中，其主要包括DNA隐写、DNA加密和认证等三个方面。从DNA密码的本质来看，其实是数学密码的有益补充，对于夯固网络信息安全保护具有重要的现实意义。
3.4 算法分析
对于对称密码体制而言，其可以用于加解的密钥是相同的或是从加密密钥中推解而出。其中，典型的AES和DES算法的密钥长度均较短，密钥的可靠性较弱，以至于安全性能较低。但是，算法简单、加密速度快，计算开销小。要想构建更安全的网络安全体系，需要以安全方式进行密钥交换。
对于非对称密码体制而言，其可以用于加密的公钥，但与私钥是不相同的。此外，相比较于传统密钥，公钥和私钥的长度较长，在安全性能上交优越。对保密信息进行多人形式下的传输，所需的密钥组和数量相对较小。但是，加密算法相对比较复杂，计算的工作量较大。所以，私有密钥加密比公开密钥加密在解密时的速度要快。
4 结束语
在网络信息时代，网络技术的不断发展，也突显出日益严重的网络安全问题。在网络安全技术中，主要通过相关的加密技术，对信息资源进行安全保护。
其实，网络安全是相对的，也就是说，安全性越高其实现就越复杂。面对快速发展的计算机网络技术，新的网络安全问题也不断闯入人们的视野。同时，一些新的密码体制也不断的研发，构建起网络安全的防护墙。所以，审视计算机网络技术的发展，网络安全形势依旧非常严峻，促使我们不断地创新技术，迎接新的网络安全问题。
参考文献
[1] 丁素英.密码算法在网络安全中的应用[J].潍坊学院学报，2008（03）.
[2] Zhao G. Advances in modern information security and chaotic secure communication application research [J].Progress in Physics，2012（06）.
[3] Malo K o .Application of cryptography technology in network information security [J].Technology Square，2011（09）.
[4] 薛冰.密码学在网络信息安全中的应用[J].福建电脑，2009（09）.
[5] 周溢辉.RSA算法在信息安全中的应用分析[J].科技信息（科技教研），2008（08）.
[6] 滕萍.云计算技术发展分析及其应用研究[J].信息网络安全，2012，（11）：89-91.
解码技术论文篇（11）
【中图分类号】g64 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089（2013）06-0040-01
一、符号学的起源和发展
关于什么是符号学的问题可以有两种回答方式，一种是按照历史上人们对以这个名称标志的研究活动的内容加以说明；另一种则是就其符号学得范围和含义的学科内容加以列举说明。本文中将对第二个阐述进行解读。
柏拉图以前的各种记号讨论大多相当于一种直接性象征和标志的意思，因此在狭义符号学方面尚不具备重要性，因为有关记号的性质和功能还尚未普遍性的探讨。[1]这个时期的符号学只是处在一个雏形阶段。自文艺复兴之后，一直到19世纪，符号学的意指范围就越来越广了，涌现出四大理论传统，分别是：由索绪尔开其端、由结构主义及后结构主义将其发扬光大的语言符号学、以皮尔士等为代表的逻辑符号学。[2]20世纪，卡西尔、苏珊-朗格为美学符号学的发展起到了推动作用。
二、教育技术符号观
教育技术是一门交叉学科，是一门集理论与技术为一体的学科。以教育层面的发展来指导技术上的突破，从而技术上的革新又会反过来更好地服务于教育的发展与传播。
（一）理论的符号观
教育技术这门学科是从教育学中孕育出来的，教育技术理论层面存在两种符号，即本体符号和延伸符号。本体符号是其它符号相互作用的过程中孕育的，符号彼此会产生一系列的矛盾，矛盾发展到会影响这些符号继续作用时，这时每一种符号都解决不了这种矛盾的演变，所以只能有一种新的符号的诞生来化解，即教育技术的本体符号的问世。但是教育技术本体符号的出现并不标志着它就会脱离其它符号而独立存在，其它符号反而就是延伸符号的重要组成要素。
（二）技术的符号观
怎样将教育技术理论的本体符号更为便捷和有效的呈现和传播才能完成教育目的？这使得我们不得不去了解符号化的技术。技术的符号化的过程实际就是一个进行符号重新编码的过程。将大量与教育有关的符号进行重新的匹配和对位，例如教学内容在用技术符号进行编码时，会出现不同的教学效果，这和技术符号编码的顺序与编码的匹配对象有关。一项新的教育技术的创新都是从一个简单的符号开始的，通过大量的有序符号的排列组合，去实现不同的教学方式。从这个视角审视教育技术的技术层面，从一开始就没有离开符号。
三、以后现代的角度解读教育技术符号观
“后现代”作为一种思潮，是以对现代性的反思和批判者的身份登上历史舞台的，其核心是强调去中心、非理性、不确定，反对本质主义、理性主义、有序统一。后现代作为一种文化、一种思维方式、一种生活态度，已经扎根于现代社会以及现代人的心灵深处。
（一）基于符号观，对教育技术现状的定位
后现代对人类的影响是不可阻挡的，从杜威开始，他的教育“无目的”论实际上就是一种对传统教育的解构。其实今天我国的教育改革也是沿着后现代主义的思路展开的，而且它汲取了“无导向教育”的前车之鉴，更多的是与杜威的名义上的“现代教育”实质上的“后现代教育”合流。
符号已经打破的固有的、传统的教学模式，可以是制度化的学校教学符号的呈现方式，也可以是便捷式的移动学习符号的方式。随着教育的向前发展，教育技术呈现的教学符号的指向也越来越不明朗，这种不明朗的符号可以随意的编码教育信息或知识的片段。但是这些重组的符号并不是全盘式的否定以往的对教育技术的符号编码，对于符号的新的组织方式只是将以前的符号组织打散，再进行重新的集结，是一种辩证的继承之前的符号编码形式，在之上又有创新和突破。简言之，就是对教育技术的重新审视、重新构想、重新整合、重新改写，是符号的“解码”和“再编码”活动。皮尔士认为：任何一个符号本身可以转变为另一个更加完善的符号。
教育技术学科的最直接的目的就是提高教育
效率，以促进社会和个体的人的发展。符号可以是教育方法，可以是教育内容，可以是教育手段，这些游离的符号的一种自组织的状态，会造就出具有不同功能的组织体。教育技术这门学科无论是理论层面的符号还是技术层面的符号，都是庞大的自组织符号中的一个基因。
（二）基于符号观，对教育技术未来的展望
符号作为客体世界的认识载体，不仅能引导人探索客观世界、而且符号在教育中也较好地满足了教育领域所需用的一些特殊功能，如可计划性、可传递性、可评价性。因而符号进入教育技术也是一种必然，教育技术需要人的思维，而这一切将借助符号来完成。
麦克卢汉认为媒介充斥着整个的人类社会和自然界；这位“预言家”表述的内容似乎可用一个词来代替：符号。不同的基因符号构成不同的物质，不同的内容符号构成不同的机体，从而也就具有不同的功能。当然教育技术的一切形式、内容和手段也都涵盖在内。利奥塔认为“后现代是现代的一部分，一部作品只有首先是后现代的才能是现代的。这是因为，后现代实际上就是把那些在现代中无法表现的东西表现出来，使之从“无形”转变为“有形”。[3]所以，我们必须以后现代的目光去审视现在的教育技术，即从符号的角度去把握教育技术的未来。
教育技术将会经历从有形到无形的一个过程。有形的理论，有形的技术，这些都是作为有形的符号形式呈现和运用的，在这种有形思维的符号驱使下反倒成了教育技术发展的桎梏了。所以必须将现有的有序的符号进行解构，进而重新进行匹配和组合，这里的匹配和组合并不是指重新形成一成不变的容纳性更强的结构了，而是一种短暂的重组，可以随时打散来建构其它的体系。在建构之前，这些符号都是一个自我状态，当需要进行建构时，它们就会自发的呈现一种自组织的本能，去建构不同的功能体。未来的教育技术必将是游离的符号式的教育技术。
四、小结
后现代不是对现代的脱离和反动，而是超越。超越意味着后现代不仅是对现代性局限的否定，更是对自我的建构。教育技术自然是确定的、是可以预测和控制的，而预测性是基于简单的因果关系。后现代思维的教育技术符号观则不是简单的因果关系能预测的；是复杂的，虽然有序，却是复杂而有序。
参考文献：
