2013年, 第39卷, 第6期 刊出日期：2013-06-15
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计算机工程. 2013, 39(6): 1-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.001
利用近场通信(NFC)技术安全性高、便捷和功耗低的特点，提出采用NFC为无线保真(WiFi)传输建立连接的2种方案：NFC触碰传递WiFi局域网的密码和NFC触碰传递上层加密传输的密钥，避免传统WiFi传输通过搜索热点后需经过认证加入局域网的繁琐操作，同时保证数据传输安全性。根据第2种方案实现NFC+WiFi数据传输系统，测试结果表明，该方案的建立设备连接速度和传输速度均快于传统WiFi方式。
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计算机工程. 2013, 39(6): 7-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.002
社交网络的高速发展对通信平台提出了更高的要求，用户希望通过智能手持终端在与远方朋友保持联系的同时，也能和身边的陌生人分享信息。但现有通信平台客户端、接入点、服务器的模式受到基础设施的限制，不能满足用户日益增长的通信需求。针对该问题，总结传统通信模式的不足，提出一种面向社交网络的智能通信平台构建方法。根据层次化结构实现智能手持终端在互联网接入点不可用或不稳定情况下的应急通信以及通信范围设定。测试结果表明，该平台能较好地实现邻居感知、文件传输等功能，可满足用户的基本社交通信需求。
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计算机工程. 2013, 39(6): 12-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.003
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计算机工程. 2013, 39(6): 21-27,33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.004
目前主流的网络预警系统普遍存在自适应性差和协同分析能力弱等问题。为此，提出一种基于云计算架构的大规模网络入侵协同预警技术，采用基于分布式哈希表的分布式报警消息存储和查询算法，利用树状对等覆盖网实现入侵关联分析的自适应任务调度。实验结果表明，使用该技术实现报警聚合和关联分析，不仅能使网络预警系统架构具备较好的扩展性，并且可以缩短大规模网络入侵的预警反应时间，同时保证报警关联分析的准确度。
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计算机工程. 2013, 39(6): 28-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.005
压缩感知重构算法在实际应用中需要预知信号稀疏度，而信号的稀疏度通常是未知的。为此，改进压缩采样匹配追踪(CoSaMP)算法的自适应性，提出一种稀疏度自适应贪婪算法。对信号稀疏度进行初始估计，结合SAMP算法思想，以残差值比对为终止条件，在CoSaMP算法框架下进行稀疏度逐步增大的递归运算，实现精确重构。仿真实验结果证明，该算法重构精度高、抗噪能力强，同时具备稀疏度自适应的特点。
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计算机工程. 2013, 39(6): 34-37,51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.006
在谱匹配方法中，谱分解耗时较长，且图像匹配方法的效果欠佳。为此，提出一种基于加权投票的图像匹配改进方法。建立特征点候选匹配之间的亲邻矩阵，每个候选匹配以一定的权重对其他候选匹配进行投票和接收投票，通过简单的数学运算和排序操作确定最优匹配。实验结果表明，引入投票权重可改善基于加权投票图像匹配方法的匹配效果，并能保持较短的运行 时间。
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计算机工程. 2013, 39(6): 38-42,55. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.007
为避免人眼评价不可见水印透明性时受疲劳、环境等因素的影响，提出一种与人类视觉感知一致的透明性评价方法。对原始图像和各含水印图像进行小波变换，按照人眼感知的敏感性对所得子图进行分类，形成相应的参考序列和比较序列，利用灰色关联分析理论计算原始图像与含水印图像对应各类序列之间的关联度，并根据水印嵌入面积比例和嵌入强度进行调整，将各类子图关联度加权，得到原始图像与各含水印图像的整体关联度，给出水印透明性的客观评价。实验结果表明，与PSNR等现有评价方法相比，该方法不仅正确有效、通用性好，而且细节区分能力强。
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计算机工程. 2013, 39(6): 43-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.008当面对海量数据时，基于单一节点的Web数据挖掘存在时间和空间效率上的瓶颈。针对该问题，提出一种在Hadoop平台下实现Web日志挖掘的并行FP-growth算法，利用Hadoop分布式文件系统和MapReduce并行计算模型处理日志文件。实验结果表明，该算法的加速比能随着数据集的增大而提高，其执行效率优于串行FP-growth算法。
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计算机工程. 2013, 39(6): 47-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.009在静态网络图中对社会网络进行分析，可能忽略网络的时间特性，从而错过捕捉动态网络演变模式的机会。为检测社区的演变及社区结构随时间的变化，分析动态社区，为每一个社区定义一系列重大事件，给出社区匹配算法，并对元社区的概念进行定义。实验结果证明，采用该算法建模和检测社会网络中的社区演变，可有效识别和追踪随时间变化的相似社区。
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计算机工程. 2013, 39(6): 52-55. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.010在可扩展标记语言(XML)文档的查询过程中，为快速判断任意两节点关系，提出一种基于同心圆切割的编码方案。将一棵n层的XML树看作由n个不同半径的同心圆组成，圆心代表根节点，根据兄弟节点等分切割给定区域的思想，将圆半径、角度与标识相结合进行编码。实验结果表明，与DietZ和StratE编码方法相比，该方案可加快节点间关系判断及任一节点在文档中具体定位的速度，时空效率较高。
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计算机工程. 2013, 39(6): 56-59,65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.011现有的云计算作业调度算法研究较少考虑时间期限和预算对作业调度策略的影响。针对动态变化的云计算环境下，具有时间期限和预算双重约束的用户需求优化问题，提出一种改进的云计算调度算法，设计权值计算模型、预算评价模型和权值更新模型，通过动态调节作业权值和最小资源槽数来控制集群对资源的分配。在Hadoop平台上进行实验，结果表明，该算法能减少作业响应时间，并且可在满足用户对时间期限和预算的需求基础上，最大化云计算集群中运行的作业数，提高不同用户在时间和预算需求上的公平性。
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计算机工程. 2013, 39(6): 60-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.012基于多核CPU和GPU异构平台的列数据库可用于海量数据和复杂查询，但其优化主要集中在底层，并且后端的执行序列只能通过手工硬编码生成，不能适应多样的SQL查询语句。针对该问题，设计并实现一个将SQL查询语句自动转化成执行序列的编译器，研究多个复杂表达式中的公共子表达式消除和原语依赖图合并方法。与手工编码的比较结果表明，该编译器能够提高算术表达式的计算速度，缩短执行SQL查询语句的时间。
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计算机工程. 2013, 39(6): 66-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.013根据软件通信体系结构对数字信号处理模块通用性、灵活性以及功能软件化、软件动态加载的要求，采用可编程器件构建模块，实现中频以下高速信号的数据处理与传输功能。该模块采用AD/DA实现高中频信号模数变换，通过现场可编程门阵列(FPGA)实现逻辑简单、实时性强的混频、滤波处理，通过数字信号处理器(DSP)实现复杂的信号处理及信道编解码处理，利用通用处理器实现复杂而灵活的控制管理以及动态加载DSP和FPGA的功能。在印刷电路板设计阶段，分析电容去耦、阻抗匹配、信号串扰等影响高速信号质量的因素，并提出解决方法。仿真结果表明，所设计的数字信号处理模块可以满足应用需要。
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计算机工程. 2013, 39(6): 72-75,81. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.014现有信号配时软件大多未给出详细的配时设计流程、数据需求以及配时效果评价。为此，设计并实现一款交叉口信号配时辅助软件，可对交叉口进行图形化、流程化的信号配时，提供多种成熟的优化算法，使用户根据不同优化目标进行选择，同时方便修改、保存各种配时参数及输出结果。7个示范交叉口的测试验证结果表明，该信号配时辅助软件用于道路交叉口信号配时是有效可行的。
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计算机工程. 2013, 39(6): 76-81. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.015基于条件赋值转换和自适应模板生成技术，提出一种自适应的的循环不变式生成方法。该方法在生成过程中综合考虑函数规范、循环本身、循环后操作等信息，有针对性地发现潜在的循环不变式，并在Frama-C平台上实现一个插件loopInv。实验结果表明，与invGen和gin-pink工具相比，loopInv的应用更加有效，可较好地完成多数程序的验证过程。
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计算机工程. 2013, 39(6): 82-84,90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.016在计费系统的日常维护工作中，常遇到由于无法准确预估主机负载而出现的主机资源过度紧张或者闲置。针对该问题，分析计费业务流量与系统负载之间的关系，提出一种基于单位业务tpmC当量的计费系统负载预测模型。对每一类业务计算单笔交易的系统负载，分析并建立系统负载模型。实验结果表明，该模型预测的系统负载数据与实际数据误差在3%以内，有助于提升系统资源的使用效率，保障系统稳定运行。
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计算机工程. 2013, 39(6): 85-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.017分析赋权超图多水平粗化阶段的节点匹配策略，给出引入节点核值全局信息到超图的节点匹配过程，发挥节点核值导向性作用，改进仅利用边的权值、节点的度等局部信息进行结点选择的匹配策略，将图的核值理论扩展到超图，提出超图核值等相关概念及其形式化描述。基于ISPD98测试基准的18组超图，结合多水平粗化阶段的不同节点匹配策略，以节点的度和核值的最大值、累加和、分布密度为评估指标进行对比实验。结果表明，与传统节点匹配算法相比，该核值更能反映粗化节点在每组水平层粗化超图中的重要程度。
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计算机工程. 2013, 39(6): 91-94,102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.018针对目前浮点运算单元在处理向量点乘运算时存在数据相关性的问题，提出一种低延迟单周期的累加单元结构。该结构用于7级流水的可配置乘累加单元，可兼容双精度浮点、双单精度浮点以及32位有符号数，且能对后置模块进行操作数隔离与门控时钟的低功耗处理。在Viterx-4平台上实验结果表明，该结构具有高性能、低延迟、单周期完成数据吞吐等特点，与使用Xilinx浮点IP的设计面积相比，时间积减少30%以上。
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计算机工程. 2013, 39(6): 95-98. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.019为更有效地评价通信网节点间的重要性，以节点删除算法为基础，提出一种多参数优化算法。定义节点重要性参数，通过比较该参数的大小评价节点重要性，进而反映删除节点后对整个通信网的影响程度。实验结果表明，相比于节点删除算法，多参数优化算法对各节点重要性的评估更为精确。
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计算机工程. 2013, 39(6): 99-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.020LEACH协议的簇头节点分布不均，导致网络负载不均衡。为此，提出一种LEACH协议的多级分簇改进算法。将网络划分为若干小单元，采用多级分簇相结合的方法，在簇头节点选举过程中引入节点剩余能量作为参考度量，以减少簇头节点与sink节点之间的通信能耗。仿真结果表明，当网络规模增加到200节点时，该算法在第420轮出现第一个死亡点，优于LEACH协议，能延长网络生存周期，降低网络能量消耗。
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计算机工程. 2013, 39(6): 103-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.021IEEE802.11e媒体接入控制(MAC)协议不能较好地满足无线多媒体传感器网络不同类型业务节点间的公平性要求。为解决该问题，提出一种基于博弈论的无线多媒体传感器网络MAC协议。将节点间的信道竞争过程建模为非完全信息动态博弈，在不同的负载情况下，通过改变普通业务的权重提高不同业务间的公平性。仿真结果表明，该协议能在保证多媒体业务服务质量的同时，增加普通业务数据流接入信道的机率，提高整个网络的平均吞吐量。
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计算机工程. 2013, 39(6): 107-110,114. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.022现有分簇算法生成的簇结构都是强连通的单一结构，无法充分利用节点资源。针对该问题，提出一种兼容弱连通簇的分簇算法。定义符合弱连通簇的邻居表结构，并阐述邻居表维护策略，该算法去除簇成员与簇首强连通的条件限制，从而可选择更优的节点作为簇首。分析结果表明，该算法得到的簇结构具有较好的稳定性和持续性。
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计算机工程. 2013, 39(6): 111-114. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.023IEEE 802.11e增强型分布式信道访问机制对高优先级业务服务质量的保证，是通过牺牲低优先级业务服务质量来实现的。为避免这种信道资源分配不公平的现象，提出一种优化算法。将信道中部分时隙合并起来构成合并时隙，高优先级和低优先级业务在合并时隙中被先后发送，而单个时隙通常只发送低优先级业务。仿真结果表明，该算法可以提高业务的吞吐量，当站点数目增多时，高优先级业务和低优先级业务的吞吐量均表现稳定，可达到各种业务公平利用信道资源的目的。
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计算机工程. 2013, 39(6): 115-118,123. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.024在传统单信道无线网络中，多节点同时传输时彼此间的干扰会使吞吐量降低。为解决该问题，提出一种改进的自适应遗传算法用于信道分配。在进化过程的前期执行固定参数的遗传操作，后期执行自适应遗传操作，采用新的交叉方式，即将染色体按适应值大小分成2组，从各个组中随机选取染色体进行交叉运算，使得整个染色体种群的适应值向最优解逼近，并在生成子代时使用父子竞争机制。仿真结果表明，该算法能有效避免标准遗传算法容易早熟和局部收敛的缺点，收敛速度快且容易逼近最优解，并能降低网络冲突。
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计算机工程. 2013, 39(6): 119-123. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.025在Ad Hoc网络中，自私节点的存在会导致数据链路的断裂，影响网络的安全性。针对该问题，在欺骗检测系统(CDS)的基础上，提出一种自私节点检测系统。使用信用保证网络的公平性，根据节点的会话报告构造会话链表集合，通过分析会话链表检测网络中的自私节点，克服CDS对特定类型路由协议的限制。仿真结果表明，该系统能较为准确地识别自私节点，使网络吞吐率逐渐恢复到正常水平。
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计算机工程. 2013, 39(6): 124-128. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.026在车载自组织网络(VANET)中，节点高速移动性与动态拓扑快速变化会引起控制开销大、链路不稳定等问题。利用节点的位置、运动速度等信息，提出一种基于双转发机制的VANET路由算法。在路由寻路阶段，运用方向转发、动态概率转发限制路由请求(RREQ)包的洪泛广播。在路由回溯阶段，运用链路预测机制，选择路径失效时间最大的路径作为传输路径。在路由维护阶段，设置定时器，在路径断裂前触发新的路由寻路，寻找新路径替换即将断裂的旧路径。实验结果表明，与链路时间预测-按需路由算法以及无线自组织网络按需距离向量路由算法相比，该算法在转发的RREQ包数量、平均端到端延迟、传输吞吐率及报文投递率方面的性能较好。
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计算机工程. 2013, 39(6): 129-133. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.027为均衡并降低无线传感器网络节点能耗，延长网络的生命周期，提出一种基于区域控制的低功耗自适应聚类路由协议。通过确定能量中心进行区域划分，在划分的区域内完成簇首选择与分簇，在簇首之间建立数据传输路由，从而实现整个网络的低功耗通信。利用Matlab进行仿真，结果表明，该协议网络节点开始衰减的时间为第700 s左右，且节点死亡速率相对缓慢，其网络存活时间比LEACH协议明显增加，能保证通信可靠和能量分布均衡。
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计算机工程. 2013, 39(6): 134-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.028以节点分享度作为选择分配点的优先级，提出一种最小连通支配集(CDS)求解算法。从根节点开始，将具有局部最大分享度的节点作为支配点，选择连接点与已确定的支配点连通，逐步构造网络的支配树，分析支配树的直径，计算支配树的平均跳数距离(AHD)，从而评价网络的通信成本。实验结果表明，与CDS-BD-C2算法相比，该算法得到的CDS规模较小，且支配树的AHD平均减少12%。
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计算机工程. 2013, 39(6): 138-141,149. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.029传统比例公平算法不能很好地权衡系统吞吐量与用户间的公平性，为实现下行链路实时和非实时用户数据量的同步传输，提出一种基于比例公平的下行联合分组调度算法。给出调度模型和传输架构，从而获得联合分组调度算法。设计基线调度算法与其进行比较，结果表明，当系统负载为1时，该算法的吞吐量约提升13%，实时数据与非实时数据包时延均低于基线调度算法，且用户公平性指数较高。
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计算机工程. 2013, 39(6): 142-145. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.030在物联网应用中，基于传统加密手段的无线射频识别(RFID)认证协议计算量较大，在资源有限的设备中不具有可操作性。为解决该问题，提出一种基于物理不可克隆函数的RFID双向认证协议。分析RFID系统协议的安全需求，根据物理不可克隆函数设计轻量级的双向安全认证协议，利用形式化分析语言证明协议的安全性。分析结果表明，与随机化Hash-Lock、轻量级认证协议等相比，该协议不仅能够有效防止假冒、重放、追踪攻击，也能抵抗物理克隆攻击。
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计算机工程. 2013, 39(6): 146-149. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.031为实现数据的匿名性保护，提出一种基于McEliece公钥密码体制的盲签名算法。分别利用哈希技术和盲化因子对消息进行不可逆和盲化处理，通过McEliece公钥密码体制的加密算法完成签名，使用消息接收者去除盲化因子实现去盲操作，从而得到原始消息的签名。分析结果表明，该算法能保证隐私消息不会泄露，签名所用时间少于基于RSA体制的代理签名算法，并能抵抗量子计算机的攻击，安全性较好。
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计算机工程. 2013, 39(6): 150-153. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.032现有的改进RAS公钥密码算法在抵抗侧信道攻击时，运算速度较慢且防御效率较低。为解决该问题，提出一种针对RSA抗侧信道攻击的改进窗口算法。采用密钥段迭代处理方法，在预计算时只产生奇次幂的余数表，并给出该算法的蒙哥马利实现形式。分析结果表明，该算法在保证抗侧信道攻击的同时，执行效率有较大提高。
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计算机工程. 2013, 39(6): 154-157,161. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.033目前对于跨站脚本(XSS)攻击缺乏有效的防御措施。针对该问题，提出一种基于哈希树的多模式匹配模型，以快速检测XSS攻击。将质数分辨定理作为哈希散列函数的基础，对特征值进行编码，使其成为特征节点进行动态增减，以构建哈希树，并结合改进的确定性有限状态机算法提取多模式相似度攻击向量，实现多模式匹配的快速检测。实验结果表明，该模型的检测准确率较高，漏报率和误报率较低，能满足大范围XSS脚本攻击的防范要求。
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计算机工程. 2013, 39(6): 158-161. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.034现有分布式拒绝服务(DDoS)协同防御实体行为建模逼真度较低，且形式化描述不规范。针对上述问题，提出一种基于Agent的DDoS协同防御实体行为建模方法。采用基于Agent的建模思想及输入-输出映射原理，建立包含自主行为和交互行为的实体行为概念模型，设计改进的Agent行为形式化描述方法，从自适应性、自学习性和交互性3个因素考虑，构建协同防御实体行为模型，准确描述防御实体的智能行为。
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计算机工程. 2013, 39(6): 162-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.035大型动态群组通信对组播密钥更新的安全性需求较高，且目前多数组播密钥更新协议开销较大。针对上述问题，提出一种正交向量简易生成算法，并基于该算法设计一种新的组播密钥管理方案。对群组成员以逻辑子组的形式进行管理，同时通过各自分段正交辅钥更新实时组密钥。当有成员变更时，密钥服务器仅需发送极少数的消息即可完成组密钥的同步。分析结果表明，与LKH和OFT方案相比，该方案的计算负载较低，组员端存储开销较小。
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计算机工程. 2013, 39(6): 166-169,173. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.036不经意传输协议是密码学的基础工具，利用双线对设计不经意传输协议不仅可以扩展双线性对的应用范围，而且可以增加不经意传输的设计方法。因此，采用双线性对设计k-out-of-n的不经意传输协议。该协议能够保护接收者和发送者的隐私，同时抵抗冒名攻击、重放攻击以及中间人攻击，可用于不安全信道，协议在完成一次信息传输中仅需要发送方和接收方参与，不受其他方的干预，执行效率较高。
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计算机工程. 2013, 39(6): 170-173. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.037为防御传统自同步序列密码中普遍存在的相关攻击，以分组密码为新型序列源，提出一种基于分组密码的自同步序列密码模型。利用向量值函数的输出向量对分组密码的输出密文进行控选，以直接输出非线性密钥流，并分析模型的平衡性与完全性，证明该模型的密钥流生成器具备平衡性，且其生成密钥流与控制向量统计独立。给出线性移位寄存器状态改变1 bit密钥流概率的下界。实验结果表明，该模型可降低源信息在输出密钥流中存在的熵漏，较好地抵抗相关攻击。
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计算机工程. 2013, 39(6): 174-176,180. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.038针对三方认证密钥协商协议容易遭受假冒攻击和中间人攻击的缺点，提出一种基于身份的三方认证密钥协商改进协议。该协议综合运用基于身份的密码学、椭圆曲线密码学和哈希函数技术建立用户之间的认证关系，以抵抗假冒攻击和重放攻击。分析结果表明，该协议基于CDH假设是可证安全的，与Tan改进协议相比，效率较高。
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计算机工程. 2013, 39(6): 177-180. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.039基于ElGamal签名体制，提出一个具有特定合成者的门限代理签名方案。当参与者加入或退出代理签名时，其他各参与者的子代理密钥无需更新，而且在签名参与者间不需要维护一条安全信道，指定的签名合成者可根据签名参与者发送的信息验证各部分签名并合成签名。分析结果表明，在离散对数困难性问题下，该方案是安全的，且与基于ElGamal签名体制的门限代理签名方案相比，在代理签名的生成与验证阶段计算量和通信量较小，具有较高的安全性和效率。
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计算机工程. 2013, 39(6): 181-184,189. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.040现有文献对具有旋转等几何变换的复制粘贴篡改操作检测能力有限。为此，提出基于径向矩参数估计与奇异值分解的图像复制粘贴快速取证算法。通过构造本身具有旋转不变性的圆形结构，采用高斯金字塔分解用以降低图像尺寸，利用图像块奇异值分解构造七维特征向量，块匹配字典排序法以减少特征向量的搜索匹配空间，并采用径向矩参数估计旋转参数，用主旋转角度计替代主向量转移方法去除误匹配块。实验结果证明，圆形结构可解决图像因旋转而造成的像素错位现象，基于径向矩的旋转参数估计能提高算法的检测精度，减少误匹配块。而由奇异值组成的特征向量对图像的后处理操作JPEG压缩、加性噪声等具有较强的鲁棒性。
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计算机工程. 2013, 39(6): 185-189. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.041已有数字图像加密算法存在算法运行时间成本高及加密图像抗攻击性弱等问题。为此，提出一种基于位平面变换的数字图像加密算法。该算法将图像分解为若干位平面，通过定义一种混沌序列的新变换对图像位平面进行换位加密，从而置乱像素点位置，在位平面间增加密钥进行乱序处理实现图像像素点灰度值的变化。实验结果证明，该算法具有较大的密钥量，可以抵抗剪切攻击、噪声攻击、统计分析等多种攻击，且加解密速度较快。
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计算机工程. 2013, 39(6): 190-193,199. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.042针对网页被篡改后的访问保护和快速恢复问题，以分布式网页防篡改系统的备份恢复为背景，提出一种基于本地快照和Rsync同步的Web文件保护方法。当Web页面被篡改时，Web服务器通过快照技术将原Web页面的映像发送给用户浏览，使得系统完好无损，进一步调用Rsync算法从备份服务器上同步Web文件，从而实现恢复。实验结果表明，该方法可保护被篡改页面不被访问，具备较好的快速恢复性能。
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计算机工程. 2013, 39(6): 194-199. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.043提出一种应用于版权保护的压缩域视频水印算法。结合mpeg-2视频压缩过程，通过在特定位置插入不同游程的方法，实现游程编码过程的水印嵌入，在接收端可以直接从码流中提取水印，也可在游程解码过程中提取水印。实验结果表明，该算法计算复杂度低，实时性与现有视频处理设备兼容性好，且对视频质量影响小，具有良好的码率保持特性和抗再压缩能力。
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计算机工程. 2013, 39(6): 200-204. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.044在分布式计算环境下，传统基于属性的静态访问控制策略多存在扩展性差、难以实现等问题。针对上述问题，提出一种基于策略属性分解的冲突检测算法。该算法对策略属性进行分解，构造策略属性分解图，判断策略属性值之间的相交关系，根据静态策略冲突的定义进行策略冲突检测，从而提高策略冲突检测算法的可扩展性和易实现性。实验结果表明，该算法对静态策略冲突的检测率接近85%。
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计算机工程. 2013, 39(6): 205-209. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.045在图像边缘自适应LSB匹配改进隐写算法中，秘密信息嵌入位置的选择仅由某个方向上像素对的差值决定，未考虑该像素与其邻域内其他像素的差值变化的特点。针对该问题，对隐写前后图像的八方向差分直方图进行分析，提出一种基于LSB匹配改进算法(LSBMR)边缘自适应隐写检测的算法。该算法计算图像的八方向绝对差分直方图，提取直方图中隐写前后变化较为明显的频数用以构建特征向量，并使用支持向量机完成检测。对较低嵌入率下(≤0.5 bpp)的EALSBMR隐写结果进行检测，结果表明该算法的平均检测率均高于现有典型的隐写分析算法。
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计算机工程. 2013, 39(6): 210-213,218. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.046在云存储服务中，为使第三方可以验证存储服务提供者持有(保存)用户数据的正确性，且用户的数据不会泄露给第三方，提出一种基于同态哈希函数的隐私保护性公钥审计算法。通过在文件的线性组合中插入一个随机向量的方法，实现用户数据隐私保护，并可同时对多个不同身份标识的文件进行数据持有性证明。分析结果表明，在计算性Diffie-Hellman困难问题假设下，该算法能够抵抗服务器伪造攻击，用户数据的隐私安全依赖于离散对数困难问题，在用户签名和服务器产生证据阶段，算法的计算效率较高。
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计算机工程. 2013, 39(6): 214-218. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.047针对遥感图像处理中的目标检测问题，根据具体应用要求，采用改进的图像分割方法对地面机场中的某些大型飞机进行型号识别。分析感兴趣的飞机参数，并在先验信息的基础上确定感兴趣区域(ROI)，在待检区域和ROI匹配的基础上提取飞机目标，通过比较结构信息和不变矩信息实现地面飞机目标的检测与识别。实验结果表明，该方法的查全率为88.15%，查准率为80.67%，能达到预期目标。
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计算机工程. 2013, 39(6): 219-222,226. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.048对双足机器人在行走过程中进行实时修正会导致机器人步行不稳定，以及使得步行速度受限。为解决该问题，提出一种双足机器人跟踪误差在线修正方法。从模仿人类的角度出发，将机器人步行模式分为单腿支撑相和双腿支撑相2个阶段，并分别采用误差裕量和误差限值的方法进行在线修正。实验结果表明，该修正方法可使机器人步行速度上限提高25%左右，对外部环境具有一定的抗干扰能力。
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计算机工程. 2013, 39(6): 223-226. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.049针对民航先进场面引导与控制系统(A-SMGCS)下的多传感器航迹关联融合问题，提出一种快速的航迹关联方法。该方法与基于分布式的联邦卡尔曼滤波相结合，构成一种稳定可靠的系统结构，并结合场面监视传感器特性，达到效率与精度的平衡。仿真实验结果表明，该关联方法是有效可行的，且具有较高的精度和处理效率。
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计算机工程. 2013, 39(6): 227-230,235. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.050提出一种基于流场与劳伦级数的指纹奇异点检测算法。运用指纹标量场的梯度信息得到指纹流场，在指纹流场与劳伦多项式之间互相关性的基础上，采用多尺度复数滤波的互相关性能量检测指纹奇异点。在SPD2010指纹数据库上进行实验研究，结果验证该算法能够实现指纹流场中奇异点的旋转不变性检测，检测效果优于SPD2010中的最优算法。
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计算机工程. 2013, 39(6): 231-235. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.051对现有的动态聚类算法进行改进，提出一种Lab颜色空间中基于兴趣点动态聚类分析的颜色分级方法。在考虑视觉监测实时性和计算准确性的基础上，通过色适应变换和对比敏感度函数滤波，补偿人眼视觉系统的空间混合效果，采用基于兴趣点的动态聚类分析提取颜色特征，根据视觉容差、彩度和色度的依赖关系，确定色差度量方法，采用最小分类器进行颜色分级。实验结果表明，该方法的平均色差仅为2.36，分类计算的时间范围为500 ms~700 ms。
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计算机工程. 2013, 39(6): 236-238,243. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.052针对局部特征描述子的高维特性以及视频中的复杂场景，提出一种利用频繁出现的特定局部特征空间布局对视频中运动目标进行挖掘的方法。在运动分割辅助下实现局部特征筛选，仅保留特定的运动相关特征，采用一种非参数维度约减方法建立精简描述子，并通过新的事务构建方式完成挖掘过程。标准数据集上的对比实验结果表明，该精简描述子在95%灵敏度情况下只有不到7%的假阳性率，整个挖掘方法相比同类方法具有更好的挖掘性能和可扩展性。
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计算机工程. 2013, 39(6): 239-243. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.053为提高夜间环境下车辆检测的精度，提出一种基于亮度累加直方图的车辆检测算法，利用汽车尾灯的高亮特征检测自车前方车辆。通过统计大量的尾灯亮度信息得到分割阈值，由该阈值确定最大类间方差法的初始阈值。在亮度累加直方图中采用改进的最大类间方差法确定最佳分割阈值，并使用该阈值分割图像提取尾灯目标。结合尾灯的形状、位置和颜色等特征进行尾灯筛选和配对，以检测到的尾灯对为目标实现夜间车辆的检测。实验结果表明，该算法能够准确地分割出尾灯目标，对夜间前方车辆的检测率较高、适应性较好。
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计算机工程. 2013, 39(6): 244-246. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.054提出一种基于关键帧的高密度细胞群体双向跟踪算法，手动标记中间帧的每只细胞，利用细胞纹理特征跟踪每只个体的运动。为解决重叠和遮挡问题，采用细胞运动学和形态学信息融合技术对其运动进行约束。针对细胞过分拥挤导致的轨迹片段，将视频的首尾分别作为关键帧，通过重新跟踪丢失细胞的方式把断裂的轨迹补充完整，并使用GPU对跟踪算法进行加速。实验结果显示，该算法能够在数百帧视频中，有效地跟踪300多只高密度不规则运动的细胞，其跟踪准确率高达93.4%。
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计算机工程. 2013, 39(6): 247-250. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.055为解决电流互感器的零点误差非线性校正问题，提出一种蚁群算法优化径向基函数(RBF)的零点误差非线性校正方法(ACO-RBF)。利用蚁群算法对RBF神经网络参数进行优化，并采用优化后的RBF神经网络对电流互感器零点误差进行自适应校正。仿真结果表明，相对于其他校正方法，ACO-RBF可提高电流互感器自动测试系统的测量精度，减少测量误差，较好地反映零点误差变化的特点。
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计算机工程. 2013, 39(6): 251-254,260. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.056针对模糊区域的表示和拓扑关系的度量问题，利用Flou集描述模糊区域，不仅符合人们用分明集合描述模糊区域范围的认知习惯，而且适用于对高阶模糊的情形进行描述。为此，在基于Flou集的模糊区域表示模型的基础上，给出2个模糊区域间拓扑关系的度量描述，刻画2个模糊区域属于5种基本拓扑关系的程度，该模糊区域可应用于空间信息查询和空间推理等领域。
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计算机工程. 2013, 39(6): 255-260. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.057针对脑电信号中的眼电和心电串扰伪迹，提出一种基于最小相依成分分析的互信息(MILCA)算法的伪迹消除方法。在提升小波硬阈值法对多路原始脑电信号去噪基础上，运用MILCA算法对各通道信号进行盲源分离，同时采用信号间互相关系数和互信息量作为指标，分析伪迹分离程度。与Extend Infomax、FastICA 2种常见盲源分离算法的对比结果表明，运用MILCA算法对脑电信号中的眼电及心电伪迹的分离结果最理想。
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计算机工程. 2013, 39(6): 261-265,282. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.058针对智能车辆视觉导航系统的路面标线实时感知问题，提出基于方向边缘匹配实现人行横道和停止线的检测算法。利用逆透视映射表快速建立车辆前方感兴趣区域俯视图，提取图像垂直边缘和水平边缘，通过亮度上升与下降相邻边缘匹配检测定位人行横道与停止线。实验结果表明，该检测算法满足实时性要求，具有强鲁棒性，能应用于复杂城市道路环境。
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计算机工程. 2013, 39(6): 266-271,286. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.059针对机构命名实体识别效率低的问题，提出一种基于隐马尔科夫模型(HMM)的京剧机构命名实体识别算法。利用HMM模型标注文本切分结果的词性消除歧义，通过Viterbi算法计算某种分词结果所对应的可能性最大的词性序列。根据定制的名称识别规则，借助机构前缀词库、后缀词库获得机构名称左右边界，通过自动机算法识别语料中的机构命名实体，并将新词加载到分词词典中。针对京剧领域语料进行开放测试验证，结果表明，该算法的识别正确率可达到99%。
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计算机工程. 2013, 39(6): 272-276. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.060针对支持度变换应用于多聚焦图像融合存在的不足，提出复方向滤波器组与支持度变换相结合的图像融合方法。采用支持度变换对图像进行多尺度分解以提取高频和低频分量，运用复方向滤波器组对各级高频分量进行分解，提取各方向图像信息，对源图像各对应频带的分解信息按照规则融合，并重构得到融合图像。实验结果表明，该方法不仅可取得较好的主观融合效果，而且客观融合指标也优于支持度变换方法。
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计算机工程. 2013, 39(6): 277-282. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.061为了避免图像分割，并提高图像标注精度，提出一种基于典型相关分析(CCA)和高斯混合模型(GMM)的自动图像标注方法。利用CCA对图像的全局颜色特征与全局局部二值模式(LBP)纹理特征进行特征融合。使用融合后的语义特征，对每一个关键词建立GMM模型来估计单词类密度，从而在特征子空间中得到每个单词的概率分布。采用贝叶斯分类器确定每个标注词和测试图像的联合概率，运用词间语义关系优化标注结果。实验结果表明，使用该方法后的图像标注性能有了较大程度的改善。
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计算机工程. 2013, 39(6): 283-286. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.062人脑MR图像中的海马结构存在低对比度、边界模糊等缺点，给海马的轮廓分割带来较大干扰。为解决水平集分割海马时边界容易停留在非目标区域梯度极值处的问题，提出一种改进的水平集方法。从图像全局出发考虑方差信息，在水平集函数的外部能量泛函中增加波动能量项，驱动零水平集曲线向灰度波动较小的区域运动。实验结果表明，该方法可提取出MR图像中的海马轮廓，分割效果较好，演化速度有所提高。
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计算机工程. 2013, 39(6): 287-289,294. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.063通过分析校正变换的不唯一性，提出一种基于尺度的极线校正方法。该方法使用尺度不变特征变换算子分析特征点在尺度空间中的分布：在某一特定的尺度下会有更多稳定的特征点，使得图像的局部特征更加突出。对无人机拍摄的照片进行实验，结果表明，该方法能较好地消除垂直误差，且在校正优化最优尺度上能得到满足需要的视差图，从而根据视差恢复三维地形图。
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计算机工程. 2013, 39(6): 290-294. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.064为应对自然图像纹理属性的多方向性要求，提出一种基于块的梯度预测模式。对不同的块采用水平、垂直、左斜以及右斜4种扫描方式，并根据图像纹理属性自适应选择扫描方式。块中每个像素则通过加权不同扫描方式下的相邻像素预测得到。实验结果表明，与CALIC单一水平扫描方式的梯度预测方法相比，该方法能有效提高预测精度，且预测残差的零阶熵可降低3%~12%。
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计算机工程. 2013, 39(6): 295-298,303. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.065目前各类非高依赖DirectDraw应用中屏幕捕捉技术存在效率低下、捕捉遗漏、光标丢失以及不够稳定等问题。为此，提出基于镜像显示驱动的屏幕图像捕捉方案。设计并实现内核驱动，通过捕捉鼠标光标移动路径中的关键点再现光标轨迹，并对捕获到的变化区域集进行优化合并。实验结果证明，该方案能快速稳定地捕捉屏幕上的变化区域图像，实现光标的移动捕捉。
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计算机工程. 2013, 39(6): 299-303. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.066针对高反射曲面零件的三维形貌测量，提出基于迭代的光栅相位偏折测量方法，通过建立相位偏折信息与工件表面梯度和高度的对应关系，采用结合区域波前重构和路径积分的三维重建算法，由梯度恢复被测工件表面形貌。实验结果表明，该方法可实现对大面形或曲率较大的高反射曲面三维形貌的测量，测量范围达到150 mm×150 mm×20 mm，测量精度约为40 μm。
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计算机工程. 2013, 39(6): 304-307,311. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.067监控车辆数量增多、服务器系统负载增加等因素会导致新能源汽车远程监控系统稳定性变差。针对该问题，提出一种基于虚拟车载终端的新能源汽车远程监控系统压力测试方法。采用虚拟车载终端和虚拟Web用户联合测试的方法，记录数据丢帧率、准确率及传输延时。通过测试案例，得到上述指标与系统容量的关系，表明使用该方法能有效测试新能源汽车远程监控系统的极限容量。
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计算机工程. 2013, 39(6): 308-311. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.068根据企业检测与校准实验室在业务流程和数据共享等方面存在的特定要求，借鉴试验数据管理系统的构建方法，提出一种基于元数据的检测与校准业务信息系统。对传统的检测与校准系统进行分析，指出其存在的不足，在此基础上，采用元数据驱动、动态建库等技术对系统进行优化。应用结果表明，该系统不仅可以应对企业检测与校准业务的变化，而且能提高数据交互、数据处理响应速度和数据安全等性能。
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计算机工程. 2013, 39(6): 312-315,318. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.069将Android手机与Google卫星地图结合，可作为便携易用的室外导航控制器。利用Google卫星地图提供的环境数据，提出一种基于Android手机进行智能轮椅室外导航的方法。该方法采用扩展卡尔曼滤波进行信息融合，以提高轮椅位姿估算精度，建立基于行为的动态路径规划算法，实现局部未知环境下的路径规划。通过室外导航实验验证了该方法的有效性。
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计算机工程. 2013, 39(6): 316-318. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.070按照同构图的定义判断两个图是否同构，最坏情况下其时间复杂度是O(N!)，当结点数N比较大时，计算速度非常慢，针对该问题，提出一种通过统计结点间距离和按照距离分层，计算同层结点间的关联边数以及关联结点数来研究图中各结点差异的算法，该算法可以给出两个图的结点间可能的对应关系。如果两个图的结点距离数组及对应结点的层结点关联数组不能一一对应，其时间复杂度仅为O(N4)，否则，根据结点间可能的对应关系，避免遍历所有结点序号的交换，计算量可以成倍地下降。
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计算机工程. 2013, 39(6): 319-321. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.06.071在合成孔径雷达成像处理系统中，矩阵转置已成为影响系统实时性的重要因素。为提高矩阵转置效率，提出一种用于快速矩阵原位转置的方案，基于现场可编程门阵列和同步动态随机存储器(SDRAM)实现该方案。系统测试结果表明，读写平均效率达到SDRAM峰值带宽的64%，验证了该方法可有效提高矩阵转置的总体效率。
2024
第50卷 第4期
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(1975年创刊 月刊)
主管：中国电子科技集团公司
主办：华东计算技术研究所
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主编：江波
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（稿件问题请直接联系栏目编辑） E-mail: ecice06@ecict.com.cn
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