無失真編碼之加解密器之研製

STUDY ON CIPHER FOR LOSSLESS CODING

朱振國(Chen-Kuo Chu)

指導教授 ： 李清坤

大同大學/電機資訊學院/電機工程學系所/碩士(2007年)

摘要

隨著數位資訊的日益增多，因此壓縮技術也日受重視，壓縮技術可分為兩種，一種是失真型壓縮，另一種則是無失真型壓縮。無失真型壓縮系統的壓縮率雖然比不上失真型壓縮，但卻可以提供忠實的原始資料，而且經過無失真壓縮後的資料，若不知其演算法及參數，是很難恢復成原始資料，換句話來說，就是一種加密保護。
本論文是利用無失真型壓縮，實作一套加解密系統。無失真壓縮所採用的演算法是先做預測（prediction）再做熵編碼（entropy coding）。預測器(predictor)是採用有限脈衝響應（FIR）預測器，而熵編碼則是採用萊斯編碼（Rice coding）。預測是利用鄰近資料間彼此具有的關連性（correlation），除去資料中的累贅(redundancy)，使資料量變少。熵編碼是將預測後的最小絕對值預測誤差(prediction error)進行編碼，使資料量更進一步變少。
加密程式用無失真壓縮的演算法，對資料內容加以轉換，待資料傳送到目的地後，再用反向處理的方式將資料還原，透過這樣過程，就能增加資料的安全性。雖然加密保護只是無失真型壓縮額外產生的附加價值，但能達到保護資料之真正目的。

關鍵字

無失真編碼 ； 加密

並列摘要

The amount of digital information is increasing rapidly, so the compression techniques have become more important. The compression techniques may divide into two kinds, one is lossy scheme and the other is lossless one. Although the compression ratio of lossless system is less then lossy system, lossless system can recover original data. Furthermore, after lossless compression, it’s hard to recover, if did not know the algorithm and the parameter. In other words, that is one kind of encryption protection.
We implement the lossless compression of cipher. The algorithm of lossless compression is prediction for first and then entropy coding. About prediction part, the finite impulse response predictor is used, about entropy coding, the Rice coding is used. The prediction take advantage of correlation between the adjacent data for removing the redundancy, it can decrease the quantity of data. The entropy coding is encoding smallest absolute value of prediction error, it also can decrease the quantity of data further.
The encryption program transforms data with the algorithm of lossless compression. After delivers the destination, then uses reverse processing to recover data, such process can increase the security of data. In spite of data encryption is the attachment value of lossless compression, but it truly achieves goal of the protection.

並列關鍵字

lossless coding ； encryption

參考文獻

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