信息变换

2024-06-05

信息变换（精选12篇）

信息变换篇1

1 本文研究的目的和意义

网络技术的发展和广泛应用, 为信息资源的充分利用提供了极大的便利。目前, 保护信息的技术有两种:密码术和信息隐藏技术[1]。前者对明文实施各种变化, 使它不为局外人所理解。后者利用载体信息中的随机冗余部分, 如图像、视频、音频等中间存在大量的冗余数据, 将秘密信息嵌入到载体信息之中, 使其不易于被其他人发现。

在文本信息中隐藏信息是一件比较困难的事情, 但是这也并非不能隐藏信息, 本文提出了在文本中隐藏信息的方法及易于实现的隐藏技术, 能获得较好的隐藏效果。

2 国内外的研究状况分析

目前比较常用的隐藏介质是图像或声音, 然而在文本里面隐藏信息是比较困难的, 它只包含非常少的冗余信息, 目前的隐藏方法可分为三大类别[2]:一种是基于格式的文本隐藏算法;另一种是基于语法的文本隐藏算法;第三种是基于语义的文本隐藏算法。

3 基于格式变换的隐藏方法

通过研究我发现文本文档由于其特殊的结构, 在其里面隐藏信息是比较困难的, 与图像、视频、音频等相比, 它几乎不包含任何冗余信息, 因此, 在文本里面隐藏信息必须寻找那些不易引起视觉感知的方法, 下面是我提出基于格式变换的隐藏方法:

(1) 行间距编码

该方法通过垂直移动文本行的位置来实现, 在文本的每一页中, 间隔行轮流嵌入秘密信息, 嵌入位置行的上下相临行不动, 作为参照, 在行移过的一行中编码一个比特的信息。

(2) 字间距编码

和行间距编码类似, 该方法通过水平移动单词 (字符) 的位置来实现, 将文本中某行的一个单词 (字符) 左移或右移, 而与其相临的单词 (字符) 位置不动作为参照, 在移动过的一个单词 (字符) 位置编码一个比特的信息。

(3) 特征编码

选取文本中的某些特征量, 特征可以是如字母b、k、h、d等的垂直线, 其长度可以稍做修改, 而不被察觉。还有一种特征编码技术, 利用同义词。先选取一对同义词, 如汉语的“很”和“非常”等, 一个表示“0”, 一个表示“1”。当然通信双方必须同时拥有这两个同义词表。

图1是我提出的基于字间距算法的流程图

下面我们对该基于字间距算法的隐蔽性做一下分析:本算法是利用字间距变换的语法规则来进行信息隐藏。在这些规则之下, 对文本中进行相应的字间距变化并不会影响文本的语义和质量, 所以在视觉上隐写文本和掩体文本具有一致性, 从而使隐藏信息难以被人为地感知, 因此格式变换的隐藏算法具有较好的隐蔽性。

4 结束语

综上, 本文提出了基于格式变换的中文文本信息隐藏算法的部分语法结构, 该算法基于字移编码的思想, 通过使文本行内字符发生平移, 即利用字间距的变化嵌入需要隐藏的信息。采用这种方式时, 相邻字之间的距离各不相同。在Maxemchuk的文献中曾提出, 在人的视觉条件下, 如果字符间距的改变量不大于1/150英寸 (约0.5磅) , 人眼是看不出来的, 因此本文所研究的利用格式变换来进行信息隐藏是可行的

摘要：当前社会, 网络技术得到极大发展和广泛应用, 利用网络进行数据传输也越来越普遍, 那么网络数据传输过程中的信息保护也变得越来越重要, 文本信息尤其是中文文本信息的保护已成为当前业界比较关心的问题, 本文提出了基于格式变换的文本隐藏算法, 并进行了相关的程序设计, 能够达到信息隐藏的目的。

关键词：信息隐藏,格式变换

参考文献

[1]甘灿, 孙星明, 刘玉玲, 向凌云.一种改进的基于同义词替换的中文文本信息隐藏方法[J].东南大学学报, 2007, 37 (z1) :137-140.

[2]曹卫兵, 戴冠中, 夏煜, 慕德俊.基于文本的信息隐藏技术[J].计算机应用研究, 2003, 20 (10) :39-41.

信息变换篇2

刚刚接触Photoshop的人，会分不清自由变换和变换选区的区别，感觉它们都是一样的，

其实，自由变换和变换选区是有本质的区别的。下面，小编以制作相框这个实例，为大家详细说明，希望对大家认识与学习自由变换和变换选区有所帮助。

制作相框步奏：

1、打开ps的软件，双击灰色部分，按Ctrl键，同时打开两张图片。如果打开的图片过大或者过小，可以右键单击图片名称部分，选择图像大小，改变图片高度，最后点击确定。

2、我们点击哪一个图层，哪一个图层就会在上面。我们选择油画的那张图片，选择椭圆选框工具，在油画上画一个椭圆。

3、选择菜单栏中的选择—变换选区，改变选区的大小，将它调整到合适的大小，再按enter键确认变换。

4、调整好后，选择移动工具，用鼠标点击选中的区域，将它拖到花纹背景图片中，出现一个“+”号的符号放开，选择移动工具，移动图片位置到中心，

(注意：这里一定是选择移动工具拖动，否则你拖出来的就是一个选框。)

5、选择菜单栏中的编辑—自由变换，调整图片大小，将它调整到合适的大小，再按enter键确定。

6、让我们看下最终的效果图。

自由变换和变换选区对比：

自由变换：

1.自由变换是在编辑菜单栏中。

2.自由变换改变的是图片整个的大小，也就是里面的内容。

变换选区：

1.变换选区是在选择菜单栏中。

信息变换篇3

通过数字方法对图像进行加密，解密过程用光学装置实现。计算机模拟结果表明，该加密方法解密图像质量好，系统安全性良好。

关键词：加密；傅里叶变换； Gyrator变换；相位密钥

中图分类号： O 438 文献标志码： A doi： 10.3969/j.issn.1005-5630.2015.01.016

Abstract：A novel optical encryption is proposed based on Fourier transform and Gyrator transform. The original image is firstly multiplied with the first random phase function. Then the Fourier transform is performed and the information of the frequency domain minus the second random phase function. A complex function is obtained and the Gyrator transform is performed to get the encrypted image. The transform angle of the Gyrator transform serves as a key and the second random phase function serves as a phase key. The two keys ensure the security of the encryption system. The encryption process is performed digitally and the decryption process can be implemented in the digital and optoelectronic way. The optical decryption scheme is designed. Computer simulations indicate that the decrypted image is of good quality and the encryption system has a high security.

Keywords：encryption； Fourier transform； Gyrator transform； phase key

引言

近年来，光学图像加密技术因其高处理速度、高并行度，可以提供相位、振幅、偏振态、波长、空间频率等多种加密自由度而引起了人们的极大兴趣。Refregier等提出双随机相位编码方法[1]，在空域和频域对加密对象进行编码，并将输出平面得到的复振幅图像作为加密结果。双随机相位编码技术是光学信息加密领域中的经典技术，具有较高的安全性和鲁棒性，但也存在一些缺点，如系统对精度要求高，容偏能力低，加密结果为复振幅，不便于记录和传输等。研究人员深入研究了双随机相位编码方法并提出了许多改进的或者是新的加密方案。2004年，Situ等根据菲涅耳夫琅和费衍射，提出了菲涅耳域双随机相位编码方法[2]，利用两次菲涅耳变换和两个随机相位模板对原图像进行双随机相位编码加密。该系统的光学加密解密装置和4f系统类似，但是不需要透镜，并且增加了密钥空间。分数傅里叶变换和Gyrator变换都是传统傅里叶变换的推广形式。基于分数傅里叶变换，研究人员提出了相应的双随机相位编码方法[3]。其加密解密过程并没有增加光学元件，但增加了密钥空间，大大提高了系统的安全性。1993年，Lohmann深入研究光学分数傅里叶变换并给出了两种实现分数傅里叶变换的光学装置[4]。2007年，Rodrigo等给出了Gyrator变换的积分定义形式[5]，并设计了一种Gyrator变换的光学实现装置[6]。Gyrator变换的变换阶数可用作密钥，并且其变换阶数的改变也是通过绕光轴旋转透镜实现的，易于调节并减少了光轴校准带来的误差。

本文基于Gyrator变换提出了一种新的加密方法。原图像先经第一个随机相位函数扰乱后，再将其频域信息归一化后直接减去第二个随机相位函数，所得的频域信息经Gyrator变换后得到加密图像。该加密方法中，第二个随机相位函数作为密钥，Gyrator变换的变换角度作为解密密钥。该加密方法、加密过程直观，有较高的安全性。

1 理论分析

1.1 Gyrator变换

加密过程用数字的方法实现，解密过程可以用数字的方法实现也可以用光电混合系统实现，实现装置如图2所示。图中，SLM1和SLM2为空间光调制器，GT为Gyrator变换的光学装置，半透半反棱镜、全反射镜、傅里叶透镜组成逆傅里叶变换的光学装置。

将SLM1加载为全息图E′（x，y），置于Gyrator变换的输入平面，经离轴的参考光照射后做变换角度为-α的Gyrator变换得到恢复的g（u，v）。将SLM1加载为随机相位函数R（u，v），R（u，v）与恢复的g（u，v）进行相关叠加。将叠加结果置于逆傅立叶变换的输入平面，最后，在逆傅里叶变换的输出平面用CCD接收得到解密图像。

2 仿真实验及性能分析

用MATLAB 7验证方法的正确性和有效性。原图像“Babara”像素为512×512，灰度值为0到256，如图3（a）所示。加密过程中，原图像空域信息被扰乱后，其频域信息减去随机相位函数R（u，v），得到复函数g（u，v），图3（b）为R（u，v）。取Gyrator变换的变换角度α为1.2，则得到的加密图像如图3（c）所示。解密过程中，各个密钥都正确时，恢复所得的g（u，v）的实数部分如图3（d）所示，R（u，v）与恢复的g（u，v）的叠加结果的实数部分如图3（e）所示，在逆傅里叶的输出平面，用CCD接收到的解密图像如图3（f）所示，可以看出，原始信息完全恢复。

nlc202309021303

为研究各个密钥对系统抗攻击性能的影响，图3（g）给出了相位密钥R（u，v）错误时的解密结果，MSE为7.541×104，解密图像为噪声分布，无法得到原图像信息。图3（h）为Gyrator变换的变换角度α错误时的解密结果，MSE为7.612×104，无法得到原图像信息。通过直接观察及对MSE值分析可得：如果密钥R（u，v）和Gyrator变换的变换角度α有一个不正确，将无法恢复原图像，说明该方法具有较高的安全性。

为了通过原图像和解密图像的MSE值与Gyrator变换的变换角度α的偏离之间关系，研究该加密方法对α的敏感性。为此，改变α，使其变化区间为[1.1，1.3]，步长为0.005。原图像和解密图像的MSE值随α的变化曲线如图4所示。可以看出，稍微变换一点，就无法得到正确的解密图像，说明该加密系统对α的变化很敏感，具有较高的安全性。

3 结论

本文基于傅里叶变换和Gyrator变换提出了一种图像加密方法。原图像的频域信息减去一个随机相位函数后经Gyrator变换得到加密图像，密钥为随机相位函数及Gyrator变换的变换角度，并设计了解密过程的光学装置。用计算机模拟得到了加密图像，并验证了所有参数正确时，才可以完全地恢复原图像。对于非法用户，由于没有正确的密钥，无法得到正确的解密图像。研究表明，解密图像对Gyrator变换的变换角度的敏感性很高，变换角度变化一点，就无法得到正确的解密图像。该加密系统具有良好的安全性。

参考文献：

[1] REFREGIER P，JAVIDI B.Optical image encryption based on input plane and Fourier plane random encoding[J].Optics Letters，1995，20（7）：767-769.

[2] SITU G H，ZHANG J J.Double random-phase encoding in the Fresnel domain[J].Optics Letters，2004，29（14）：1584-1586.

[3] UNNIKRISHNAN G，JOSEPH J，SINGH K.Optical encryption by double random phase encoding in the fractional Fourier domain[J].Optics Letters，2000，25（12）：887-889.

[4] LOHMANN A W.Image rotation，Wigner rotation，and the fractional Fourier transform[J].Journal of the Optical Society of America A，1993，10（10）：2181-2186.

[5] RODRIGO J A，ALIEVA T，CALVO M L.Gyrator transform：properties and applications[J].Optics Express，2007，15（5）：2190-2203.

[6] RODRIGO J A，ALIEVA T，CALVO M L.Experimental implementation of the gyrator transform[J].Journal of the Optical Society of America A，2007，24（10）：3135-3139.

（编辑：刘铁英）

信息变换篇4

传统的加密技术[1],是把有意义的信息编码为伪随机性的乱码以保护信息的—门学科,经过加密的信息会变成混乱的数据.这样一来很容易引起攻击者的注意.信息隐藏提供了另外一种对秘密信息的保护方法,它通过将秘密信息嵌入到另外一幅有意义的并且不引人注意的图像中来隐藏和传送秘密信息.和加密技术相比,加密技术着重于保护秘密信息的内容,而信息隐藏着重于隐藏秘密信息的存在.

1 信息隐藏的可行性

信息隐藏[2]技术之所以能够实现是因为:

(1)多媒体信息本身存在很大的冗余性,从信息论的角度看,未压缩的多媒体信息的编码效率是很低的,所以将某些信息嵌入到多媒体信息中进行秘密传送是完全可行的,并不会影响多媒体信息本身的传送和使用.

(2)人的视觉和听觉本身具有某些特性为信息隐藏提供了条件,比如人眼的视觉惰性、暂留现象、阈值效应等,利用人的这些特点,可以很好的将有用信息隐藏而不被察觉. 目前的信息隐藏算法一般来讲可分2类:空间域的方法和变换域的方法[3],2种算法各有利弊,但都出于将消息嵌入载体冗余部分这一思想,信息发送流程如图1所示.

变换域技术,即把隐藏的信息嵌入到载体的一个变换空间(如频域)与空域方法相比,变换域方法的优点如下:

(1)在变换域中嵌入的信号能量可以分布到空域的所有像素上.

(2)在变换域中,人的感知系统的某些掩蔽特性可以更方便地结合到编码过程.

变换域方法可与数据压缩标准,如JPEG等兼容,常用的变换包括离散余弦(DCT)变换和小波变换.

2 信息隐藏的主要思想

信息隐藏的依据就是想方设法把信息隐藏到图像不敏感区域,或者说是视觉冗余空间,这样不会降低图像视觉质量引起人们的注意,同时也保证了信息传递的安全性[4].变换域的具体算法实现起来相对困难,下面给出一种基于DCT变换,由MATLAB为工具的图像隐藏方法.

2.1 DCT域的信息隐藏

二维DCT变换是目前使用的最著名的有损数字图像压缩系统——JPEG系统的核心.因此,在域中的信息隐藏,可以有效地抵抗JPEG有损压缩.DCT变换首先需要把图像分割成8×8的像素块,然后进行二维DCT变换,得到8×8的DCT系数,这些系数从低频到高频按照Zig-Zag次序排列,第一个值(左上角)为直流系数,其余为交流系数.DCT系数中,左上角部分为直流和低频系数,右下角部分为高频系数,中间区域为中频系数.低频代表图像像素之间慢变化,即图像框架部分,高频代表像素之间的快变化,即图像细节部分[5].因此,高频部分代表图像中的噪声部分,这些部分容易通过有损压缩或者滤波等处理被去掉.而中低频部分包含了图像的大部分能量,也可以说,对人的视觉最重要的信息部分,都集中在图像的中低频.一般图像的压缩和处理,为了保持图像的可视性,都保留了图像的中低频部分.而低频部分的改变有可能引起图像较大的变动,因此,为了将隐藏的信息与载体图像的视觉重要部分绑定,一般都将隐藏信息嵌入到载体的中高频部分,达到既不引起视觉变化,又不会被轻易破坏的目的.

给出实数列S的二维DCT变换公式

$\begin{array}{l} S (u, v) = \frac{2}{Ν} C (u) C (v) \sum_{x = 0}^{Ν - 1} \sum_{y = 0}^{Ν - 1} s (x, y) \cos \\ (\frac{π u (2 x + 1)}{2 Ν}) \cos (\frac{π v (2 y + 1)}{2 Ν}) (1) \\ S (x, y) = \frac{2}{Ν} \sum_{x = 0}^{Ν - 1} \sum_{y = 0}^{Ν - 1} C (u) C (v) S (u, v) \cos \\ (\frac{π u (2 x + 1)}{2 Ν}) \cos (\frac{π v (2 y + 1)}{2 Ν}) (2) \end{array}$

2.2 MATLAB实现步骤

通过MATLAB工具箱可以方便地实现信息隐藏的效果,需要注意的是在实现过程中各变量之间的转换,DCT变换后图像矩阵精度发生变化,在消除载体图像的高频分量后,经DCT变换后的信息图像矩阵叠加在载体图像矩阵的右下角即高频分量处,若矩阵的行列不规则,不能直接做加法处理,可以考虑将2幅图像的行列做补零的调整,使2幅图像可以直接相加,程序流程如图2.试验效果图如图3～图5.

3 实验分析

在信息隐藏技术中,峰值信噪比、均方根误差、图像特征相对误差是最重要的几个性能指标.下面对它们分别展开讨论:

(1)峰值信噪比PSNR常用来衡量嵌入隐藏信息后图像的质量,PSNR越高,表明信息嵌入后对原待嵌入信息的图像带来的噪声越小,也就是隐藏的效果越好.

PSNR定义如下

$Ρ S Ν R = 10 \log (255 \times 255 \times Μ \times Ν / \sum_{i = 0}^{Μ} \sum_{j = 0}^{Ν} (f (i, j)^{'} - f (i, j)^{2})) (3)$

其中,f(i,j)是原来的待嵌入隐藏信息图像;f(i,j)′是嵌入信息后的图像;M、N是图像的尺寸.

(2)均方根误差RMSE可以较好地反映嵌入隐藏信息前后2幅图像的误差.RMSE越小,表明2幅图像越相似.

RMSE定义如下

$R Μ S E = [\frac{1}{Μ \times Ν} \sum_{i = 0}^{Μ - 1} \sum_{j = 0}^{Ν - 1} (c (i, j) - s (i, j)^{2})]^{\frac{1}{2}} (4)$

实验中以不同的图像作为待嵌入隐藏信息图像,实验结果如表1所示.

(3)图像特征相对误差.众所周知,像素灰度是图像各离散点量测幅度的样本值,是最原始、最基本的特征数据.均值表示图像包含的平均能量,标准差表示像素灰度分布的分散程度,该值越小说明像素灰度分布越集中,越大说明像素灰度越分散.

实验结果如表2所示.

通过对以上特征数值分析并在MATLAB实现DCT域的信息隐藏实验可以看出,图3作为载体图像和图6的信息隐藏完成图像相比,图像的框架基本无变化,变化较多的是图像的细节部分,但是调整后这种细节部分的变化可以控制在人眼能够忍受的范围内,从而不易发现图5这个有用信息,达到信息隐藏的目的,图4为原始图像经DCT变换后的能量分布图,经过对DCT变换的特征分析,选用了载体图像的特定区域,即DCT系数中高频部分N个最大的DCT系数作为待隐藏图像的DCT系数,减少了对原图像视觉的影响.实验表明,嵌入隐藏信息后的两幅图像在视觉上人眼无法分辨,算法具有良好的隐秘性和较强的鲁棒性,可以有效地抵抗随机噪声、位置变换、变形、剪切等操作.

4 结束语

目前所采用的变换域信息隐藏方法有多种,由于DCT变换是最常用的有损数字压缩系统JPEG的核心,采用这种方法不仅适用范围广,可以推广到视频压缩等领域,而且信息隐藏的鲁棒性较好.给出的这种方法简单易行,但效果欠佳,可以通过对图像分块后,各子块分别采用DCT变换后再进行隐藏过程,并且在对完成效果要求较低的情况下还可对完成图像进行滤波,从而减少杂波噪声对图像的影响,这些方法在以后的实验中进行.

摘要：提出了一种基于二维DCT变换的图像信息隐藏方法,经过二维DCT变换后的图像能量集中在低频部分,考虑到人眼的视觉特性,图像的高频部分可视为视觉冗余部分,可以把有用信息隐藏在变换载体图像的高频部分,即以牺牲图像高频信息来达到信息隐藏的效果,通过MATLAB实现这一思想,对隐藏后的图像质量做了特征分析,并对下一步实验做出了设想.

关键词：信息隐藏,DCT变换,视觉特性

参考文献

[1]汪小帆,戴跃伟,毛耀斌.信息隐藏技术方法与应用[M].北京:机械工业出版社,2001.

[2]徐常勇,平西建,张涛.视频信息伪装技术综述[J].计算机应用研究,2006:8-11.

[3]张立和,周继军,陈伟,等.透视信息隐藏[M].北京:国防工业出版社,2007.

[4]Fabien AP Petitcolas,Rosa J Anderson,Markus G Kuhn.Information Hiding;A Storey[C]//Pmc.of the IEEE,1999:1062-1078.

变换句式教案篇5

本节课教学目标：

1、了解相关句式的特点。

2、掌握相关句式的转换方法和技巧。

教学内容：长句和短句整句和散句重组句子

导入：品读下列语段，感受长句和短句，整句和散句的表达效果语段

（一）梅花在冰天雪地的季节吐蕾，意在教导我们：学会坚强；昙花于万籁俱寂的深夜绽放，意在提醒我们：不要张扬。花瓣在生命旺盛的初夏凋零，意在教导我们：学会放下；树叶于五彩绚烂的深秋飘落，意在提醒我们：不要逞强。山泉在崎岖险峻的石缝叮咚，意在教导我们：学会快乐；苔于阴暗潮湿的山下翠绿，意在提醒我们：不要放弃。语段

（二）我们生活在一个开辟人类新历史的光辉时代。在这样的时代，人们对许许多多的事物都产生了新的联想、新的感情。不是有许多人在讴歌那光芒四射的朝阳、四季常青的松柏、庄严屹立的山峰、澎湃翻腾的海洋吗?不是有好些人在赞美挺拔的白杨、明亮的灯火、奔驰的列车、崭新的日历吗？睹物思人，这些东西引起人们多少丰富和充满感情的想象！语段

（三）阅读教学需要朗读。不朗读，不足以体会文章的音韵之美，文字之精；不朗读，不足以体会文章的情感之切，意蕴之深；不朗读，不足以体会文章的风格之新，手法之巧。朗读时，要调动目、口、耳、心，也就是目观其文，口诵其声，耳闻其音，心通其意，形成目观、口诵、耳闻、心通的综合效应。

一、了解句式的分类：

 汉语的句式多种多样，不同角度的划分，有不同的称说。

例如：从句子成分或分句排列的次序看有常式句、变式句(倒装句)。从句子的表达性质看有肯定句和否定句。

根据句子表达语气分为陈述句、疑问句、祈使句、感叹句。根据句子结构的繁简分为长句、短句。（长句的成分复杂，修饰语多；短句的成分简单，修饰语少）

根据句式整齐与否分为整句、散句。

句式本身没有优劣之分，不同的句式有不同的表达作用和效果。比如：长句，因其结构复杂，表意严密、精确、细致、逻辑性强；短句则表意简洁、明快、有力。整句，节奏鲜明，音韵和谐，易于上口，语势强烈；散句，富于变化，错落有致，形式灵活，使用性广。由此可见，变换句式，实际上是根据语境的要求，追求一种更好的表达效果。

二、句式转换题：

1、把下面这个长句改写成4个语意连贯的短句，可以改变语序，增删词语，但不得改变原意。

连日来，海南博鳌因众多政府首脑齐聚于此参加在世界经济不确定性增强的大背景下召开的旨在解决亚洲各经济体如何保持可持续发展问题的博鳌亚洲论坛而吸引了全世界的目光。

① 连日来，海南博鳌吸引了全世界的目光。②因为众多政府首脑齐聚于此参加博鳌亚洲论坛。③此次论坛是在世界经济不确定性增强的大背景下召开的。④它旨在解决亚洲各经济体如何保持可持续发展的问题。

2、把下面几个较短的句子改写成一个长句，可以改变语序，增删词语，但不得改变原意。

①曾国藩、李鸿章、左宗棠、张之洞被称为晚清中兴四大名臣。

②日本首相伊藤博文视李鸿章为大清帝国中唯一有能耐可和世界列强一争长短之人。③李鸿章是淮军创始人和统帅、洋务运动的主要倡导者之一。

④李鸿章是在国际上享有盛誉的晚清最杰出的外交家。

淮军创始人和统帅、洋务运动的主要倡导者之

一、与曾国藩、左宗棠、张之洞并称为晚清中兴四大名臣的李鸿章是在国际上享有盛誉的被日本首相伊藤博文视为“大清帝国中唯一有能耐可和世界列强一争长短”的晚清最杰出的外交家。

3、将下面的散句改成整句。

草鞋穿在八路军脚上，八路军把日本鬼子赶下了海；解放军战士穿草鞋，把蒋家王朝踢下台；如今八连穿草鞋，香风毒雾一定会被他们踩在脚下。

八路军穿草鞋，把日本鬼子赶下海；解放军战士穿草鞋，把蒋家王朝踢下台；八连穿草鞋，一定会把香风毒雾踩在脚下。

4、以“典丽的辞句”为开头，重组下面的句子。(可适当增删词语，但不能增减信息，改变原意)散文的美，不在于你能写出多少旁征博引的故事穿插，亦不在于多少典丽的辞句，而在于能把心中的情思干干净净直截了当地表现出来。

典丽的辞句、旁征博引的故事穿插用得多并不意味着散文就美，散文的美在于能把心中的情思干干净净直截了当地表现出来。

三、总结句式转换的思路和方法：

首先不可改变句式的原意，也不可出现语病现象。

（一）长句和短句互换

长句变短句：先提取主干，然后合理切分修饰成分（定语、状语）。

短句变长句：先确立主干，然后合理合并小句子（将小句子转化为修饰成分）。

（二）整句和散句互换

整句变散句：需将整句中重复使用的提示词去掉，使相关内容变为细小成分。

散句变整句：关键就是使句子的结构相同或相似，可对句子进行分析，找出其相似点，采用排比或对偶达到整齐划一。

（三）重组句子

所谓“重组”是指要求在不改变句子原意的前提下，改变陈述对象而对句子进行重新组合。首先要弄清作为重组句子开头的词语在原句中的地位和作用，其次要弄清原句内部的逻辑层次关系。

四、作业布置：

专题练习针对化

语基练习常态化

导入语：本节课我们来讲“变换句式”这个知识的。

不知道大家有没有想过为什么要进行句式变换？其实就句式本身而言，没有高下、优劣之分，但，句式一旦进入到不同的语境，它的高下、优劣就呈现出来了。比如，在散文、美文中，整句、短句就比较受青睐，因为它们既便于宣泄情感，又能增添文章的音乐美、流动美；而在论说类、论述类的文章中，长句和散句则成为了座上宾，因为这些句式，既能准确地表情达意，又能进行严密的逻辑推理。所以，为了语境的不同、表达的需要，有必要进行句式的转换。

下面，大家来亲自品读一下三个语段，感受长句和短句，整句和散句的表达效果。语段一语段二语段三

由此可见，句式各有各的魅力，各有各的千秋。因此，我们都文章的时候，要注意品味，更重要的是，写文章的时候，要注意有目的的选择恰当的句式。

接下来，有四道句式变换题，我们来分别找四位学生上来做。大家仔细看看他们做的，和你做的有什么不同。

句式变换考点归纳篇6

句式变换是一种很有实用价值的语言技能。主要包括主动句和被动句的变换、肯定句否定句的变换、陈述句与反问句的变换、长句和短句的变换、整句和散句的变换、单句和复句的变换、常式句和变式句的变换、口语和书面语的变换等。以下具体分析一下，以备考生复习参考。

一、长句和短句的变换

句子的长短是相对而言的，并没有截然的界限。长句和短句只是就单句而说的。一般的单句中结构复杂、用词较多的句子就是长句，否则是短句。

长句一般有三个特点：一是修饰语（定语、状语）较为复杂；二是并列成分用得较多；三是某一成分结构比较复杂。长句容量大，能使表达严密准确、细致，使条理贯通。政论文和科学论文、文学作品中描写自然景色或人的内心活动、思想变化的句子多用长句。

而短句短小精悍、干脆利落、生动明快、活泼有力、节奏感强。

把一个长句改换成几个短句，方法有：首先用“提取主干法”把长句的主干成分提取出来，使之成为一个短句；其次将复杂的修饰语根据表达的意思化成几个短句。

例如把下面这段文字改写成三个连贯的短句。要求：层次清楚，文意明白，内容不能删减，原意不能改动。

地方法院今天推翻了那条严禁警方执行市长关于不允许在学校附近修建任何等级的剧场的指示的禁令。

分析是一个复杂的单句，宾语之前有复杂的定语，可以将长定语抽取出来，使主干成分成为一个句子，再将长定语分拆开来，组成三个短句。①某市市长发出了关于不允许在学校附近修建任何等级剧场的指示。②但警方却接到了严禁执行市长这一指示的禁令。③今天地方法院又推翻了这一禁令。

这几个短句变成一个长句，方法与上正好相反：首先，以其中一个主要句为主干；其次，把剩余短句作主要句的定语或状语。

例如把下面这段话改写成一个单句（内容不得有删削）。

里克特是德国著名作家。他出生于小资产阶级家庭，与歌德生活在同一时代。作为“穷人的歌者”，他的散文《两条路》向人们展示了人生道路上惊心动魄的选择。

分析几个短句，围绕“里克特”展开话题，选择最后一句作为主干而将其他短句化为“里克特”的定语。改写：出生于小资产阶级家庭，与歌德生活在同一时代的德国著名作家，“穷人的歌者”里克特的散文《两条路》向人们展示了人生道路上惊心动魄的选择。

二、主动句与被动句的变换

在动词性谓语中，主语是动作的发出者（施动者）的句子叫主动句；主语是动作的接受者（受动者）的句子叫被动句。

在语言的实际运用中，用主动句还是用被动句主要受语言环境的制约。这在复句中表现得较为明显。一般来说，各分句应采用相同的叙述角度，使前后主语保持一致，使叙述的重点突出，语意连贯顺畅。因而，选用主动句或被动句应视具体情况而定。

例如“芦柴棒”一般的包身工，每一分钟都有死的可能，可是她们还在那儿支撑，直到带工老板榨完她们残留在皮骨里的最后的一滴血汗为止。

分析画线文字在原文中是这样说的：“直到被榨完残留在皮骨里的最后一滴血汗为止。” 比较上面两种句式，在这种语境中，是强调被动者的，“她们”是被迫的，因而原文中的被动句选用恰当，使前后主语一致，语意顺畅。

再比较下面两句：

①二诸葛老婆追出门来，二诸葛把她拦回去，二诸葛老婆还骂个不休。

②二诸葛老婆追出门来，被二诸葛拦回去，还骂个不休。（赵树理《小二黑结婚》）

分析①中三个分句有两个不同的主语，叙述角度变来变去，语气显得不顺畅，而例②则选择了被动句的形式，主语承前省略，使整个复句叙述角度统一，重点（二诸葛老婆）突出，简洁、紧凑、顺畅。

从方法上而言，主动句变被动句，只要把“把”字后的受动者，即“把”带的宾语提到主语的位置上，将“把”改为“被”即可。被动句变主动句，只要将“被”字带的宾语提放到主语位置上，将受动者放到动词后面，去掉“被”字即可。

三、肯定句和否定句的变换

同一个意思，可以用肯定句表达，也可用否定句表达。值得注意的是：由肯定句变成双重否定句或否定的反问句时，千万不要把意思说反了。应该明确，双重否定表示肯定，三重否定则还是表达否定的意思。下列三句就是把意思说反了的例子：

①雷锋精神当然要赋予它新的内涵，难道能否认现在就不需要学习雷锋了吗？

②老一辈革命家无时无刻都在关心青年人的成长。

③谁也不会否认地球不是围绕太阳转这个简单的事实。

分析例①中已有两重否定，再加上反问又等于一重否定，三重否定还是表示否定的意思，可去掉“不”字；例②“无时无刻”只能算一重否定，应该把“都”改成“不”，才能构成双重否定句；例③中也是三重否定，意思表达反了。由于“否认”的宾语是一个复指短语，只能去掉第三重否定“不是”。

四、陈述句和反问句的变换

反问句比陈述句更加肯定有力，既能强调，又能表达强烈的感情。陈述句改成反问句，陈述句是肯定语气，反问句应加否定词，陈述句是否定语气，反问句就可不用否定同，或用双重否定。反之，也是如此。

例如把下面的陈述句改为反问句。

他是一个善良的人。

分析陈述句是肯定语气，改为反问句时就应加上否定词，改为：难道他不是一个善良的人吗？当然，现代汉语中还有其他一些句子类型，如疑问句、祈使句、感叹句等。不同语气的句子可以表达大致相同的意思，但表达效果不同。

例如 ①你把球传给我。（祈使句）

你能把球传给我吗？（疑问句）

②他的脾气暴躁。（陈述句）

他的脾气多么暴躁啊！（感叹句）（前者平叙，后者强烈。）

五、整句和散句的变换

一个句子，句式整齐匀称，多构成排比和对偶的叫整句。其结构整齐、音节和谐、气势贯通、意义鲜明、渲染气氛。散句是相对整句而言的，它是结构错落，句式长短不齐的一组句子，其形式灵活自然，富有变化，避免单调。

使用整句或散句，应根据表达的需要来决定。整句、散句也是可以互换的。散句变整句，就是把长短交错的句子，改为相同的句式，或都改为长句，或都改为短句。而整句变散句就是要把“整齐”变为“错落”，改写时变换其中的句式，穿插使用长短句，就成了散句。请看下面一例

将下面文字中划线的句子改为整句。

世界上有各种各样的花。

我见过雍容华贵的牡丹，也见过高贵清雅的菊花；见过婀娜多姿的水仙，也见过出淤泥而不染的荷花；见过朴实无华的小麦花、高粱花，也见过光彩照人的英雄花。

然而，在我的记忆深处，使我终生难忘的却是这样一种花：它不是开在阳春三月而是开在寒冬腊月；它不是在花坛暖房里开放，冰天雪地才是它怒放的地方；迎接它出生的不是和煦的春风，而是凛冽的北风；是人民的眼泪和心血滋育着它成长，而不是春风秋露。

它，就是献给周总理的花，那天安门广场上一望无际的花。

修改如下：

它不是开在阳春三月，而是开在寒冬腊月；它不在花坛暧房里开放，而在冰天雪地里怒放；迎接它出生的不是和煦的春风，而是凛冽的北风；滋育它成长的不是春风秋露，而是人民的眼泪。

六、口语句式和书面语句式的变换

经常出现在口语中的句式，叫口语句式。其较为短小，结构简单，少用关联词，显得活泼而自然。经常出现在书面语里的句式，叫书面语句式。其多用长句，结构较复杂，关联词语用得较多，因而显得严谨、周密。

另外，口语句式和书面语句式在用词上也具有明显的区别：口语句式大都使用通俗易懂的词语，书面语句式则多由文雅庄重的词语组成。

例如 ①祝您身体好！（口语句）

②祝您安康！（书面语句）

七、常式句和变式句的转换

常式句是正常语序的句子。变式句是句子成分倒装的句子。常见的变式句有：主谓倒装、状语后置、状语前置、定语后置四种情况。

例如 ①你怎么了？（常式句）

怎么了，你？（主谓倒装）

②我们明天在会议室讨论解决这一问题。（常式句）

我们明天讨论解决这一问题在会议室。（状语后置）

明天，我们在会议室讨论解决这一问题。（状语前置）

③他打了高二（1）班的小明。（常式句）

信息变换篇7

关键词：信息隐藏,加密,置乱

0 引言

· 信息隐藏产生的背景计算机网络技术和多媒体信息处理技术的迅速发展,给人们带来便利的同时也暴露出严重的安全问题,这就提出了这样一个课题——信息安全。文献[1]的发表及1996年第一届国际信息隐藏学术研讨会在英国剑桥牛顿研究所的召开,标志着一门新兴的交叉学科—信息隐藏学的诞生。信息隐藏[2]是把一个有意义的秘密信息通过某种嵌入算法隐藏到载体信息中从而得到隐秘载体的过程。通常载体可以是文字、图像、声音和视频等。信息隐藏技术继承了信息加密和置乱[3,4]的一些基本思想,但信息隐藏技术是将秘密信息秘密地隐藏于另一个非机密的信息载体中,而不引起信息载体对人的感知(主要是视觉和听觉)的改变,其安全性在于对第三方感知上的麻痹性,使入侵方无法从公开的信息中判断秘密信息是否存在,难以截获秘密信息,从而保证秘密信息的安全。

· 信息隐藏的特性根据信息隐藏的目的和技术要求,通常将信息隐藏要求和特性主要分为以下几个方面:(1) 透明性(或隐蔽性) ; (2) 鲁棒性; (3) 信息隐藏量;(4) 不可检测性;(5) 自恢复性等。

· 信息隐藏典型算法近年来人们提出了各种各样的信息隐藏方法。文献[5]提出了在通用文档中隐藏二进制信息的方法。文献[6]提出了Patchwork 方法及纹理映射的编码方法,这是一种基于统计的信息隐藏方法。文献[7]提出了基于DCT 分块技术的信息隐藏方法。文献[8]提出了基于图像全局变换的信息隐藏方法。文献[9]的信息隐藏方案是基于对一幅数字图像与随机矩阵按一定的构造模式进行异或运算的技术。文献[10]给出了在半色调图像中隐藏信息的方法。文献[11]提出了多数字基整数嵌入多重水印的算法。文献[12]提出了小波域鲁棒自适应公开水印技术。

但是信息隐藏算法一般是公开的,第三方一旦检测到秘密信息并获得信息隐藏算法,就可以截获秘密信息和假冒发送方发送假的信息。本文提出一种基于离散小波变换(DWT)的二级信息隐藏算法,将发送方的标志信息隐藏在秘密信息中,来解决这个问题。

1 信息嵌入算法

1.1 图像小波系数的特点

二维数字图像经过一层小波分解形成四个子带,LL, HL, LH和HH,其中LL为低频逼近信号,HL, LH, HH为高频的细节信号:低频信号LL可以继续分解为新一层的低频信号和高频信号。

其中低频信号表示由小波变换分解级数决定的最大尺度和最小分辨率下对原始图像的最佳逼近,其统计特征和原图像相似,高频带系数则分别是图像在不同尺度和不同分辨率下的细节信息。

高频信号所含信息较少,在此处嵌人信息对图像的视觉影响不大,无法达到良好的鲁棒性。低频部分集中了大部分能量,在此处嵌人信息具有较强的鲁棒性 , 但是视觉效果不佳。本文提出的算法结合小波变换系数的特点,对中高频系数进行简单地修改,达到良好的隐藏效果,而且保持很强的鲁棒性。

1.2 信息嵌入算法

基于离散小波变换(DWT)的两级信息隐藏算法的基本原理如下:如果秘密信息为二值图像,则首先将发送方的标志信息和秘密信息采用幻方变换方法置乱,然后将标志信息隐藏于秘密信息中;如果秘密信息为文字信息,则首先将发送方的标志信息进行幻方置乱,然后利用造字程序构造专用的字符来隐藏标志信息;将秘密信息和置乱信息结合在一起,将载体图像进行多层小波分解,在第N层的小波系数中,将水平、垂直、对角线方向的细节系数分成序偶对,如果相应的三个序偶对中有且仅有两对大于‘0’则隐藏‘1’,有且仅有两对小于‘0’则隐藏‘0’,否则进行相应的调整。

本文以在256*256的灰度图像中嵌入汉字字符串为例,来研究在图像中隐藏秘密信息的方法。

1.3 隐藏步骤描述

设原始载体I是大小为N×N的灰度图像,可表示为:

$Ι = {Ι_{i, j}, 1 \leq i, j \leq Ν}$ (1)

设待隐藏的汉字字符串为HZ,字符串长度为N,发送方的标志信息为16位的二进制串。

Step1 利用系统提供的造字程序,根据待隐藏的信息值“0”或“1”来设定字体图像的相应位置值,将标志信息隐藏于秘密信息中[13]。

Step2 将秘密信息转换为二进制数码流,并将该二进制数码流转换矩阵A:

$A = {a_{i j} | 1 \leq i, j \leq Ν}, Ν = r o u n d$ (sqrt(16* n))+1 (2)

Step3 置乱与加密: 将矩阵A进行置乱,得到置乱之后的矩阵 $\bar{A}$ ,置乱算法采用幻方变换置乱算法:建立满足条件(3)的标准幻方矩阵:

$\begin{array}{l} Μ = [m_{i},_{j}]_{Ν * Ν} \\ \sum_{\begin{array}{l} j = 1 \\ (i \in [1, n]) \end{array}}^{n} m_{i j} = \sum_{\begin{array}{l} i = 1 \\ (j \in [1, n]) \end{array}}^{n} m_{i j} = \sum_{i = 1}^{n} m_{i i} = \sum_{i + j = n + 1}^{n} m_{i i} \\ = \frac{n (n \times n + 1)}{2} (3) \end{array}$

将矩阵A与幻方M按行列作一一对应: mi,j↔ai,j,然后对幻方M作初等变换:M1=EM1,使M中的元素依次后移一个位置,最后一个元素到第一个元素的位置。重复上述过程,M2=EM1,……,由于A与M一一对应,对A进行同样的变换:Ak=EkAk-1,1≤k≤N*N, 经过这种对矩阵元素的置换,打乱了元素在矩阵中的排列位置,从而达到加密的目的。

Step4 对载体图像I进行三层小波变换,提取小波系数HL3,LH3 ,HH3。

Step5 嵌入秘密信息:HL3 ,LH3,HH3均为二维数组,将HL3 ,LH3,HH3按行分解为序偶序列S。

$S = {\begin{cases} < (Η L_{3})_{i, j}, (Η L_{3})_{i, 2 * j + 1} > \\ < (L Η_{3})_{i, j}, (L Η_{3})_{i, 2 * j + 1} > | 1 \leq i \leq Ν \\ < (Η Η_{3})_{i, j}, (Η Η_{3})_{i, 2 * j + 1} > | 1 \leq j \leq \frac{Ν}{2} \end{cases}}$

(4)

若S中的任一序偶对中的两个数相等,则将其中一个数据进行微调。如果S中的每组序偶对中满足有且仅有两个序偶对中数的差大于0,则代表数位‘1’;若S中每组序偶对中满足有且两个序偶对中数的差仅有两个小于0,则代表数位‘0’。当不满足条件时,根据HVS效应,首先看HH3中的元素对是否满足条件,不满足则修改之。

Step6 进行小波反变换, 得到嵌入秘密信息 $\bar{A}$ 的载体图像I'。

2 信息提取算法:

Step1 将嵌入隐秘信息的载体图像I'进行三级小波分解,提取小波系数HL3,LH3 ,HH3。

Step2 从HL3,LH3,HH3中提取秘密信息,提取秘密信息是嵌入隐秘信息的逆过程。

Step3 根据置乱次数k,使用幻方变换对提取出来秘密信息矩阵继续进行(N*N-k)次后就得到二维矩阵A。

Step4 将矩阵A变换成一维矩阵即二进制数码流,然后转换为字符串信息,即秘密信息。

Step5 用造字程序将隐藏于秘密信息中的标志信息提取出来即可验证秘密信息的真伪。

3 实验结果和分析

本实验取灰度级为256、大小为256×256的灰度图像Lena作为载体图像,如图2中(a)所示。用大小为35×35的二值图像作为隐秘图像信息,如图2中(b)所示,标志信息为二进制串,如图2中(c)所示。嵌入隐秘图像信息后的载体图像如图2中(d)所示,从嵌入隐秘信息后的载体图像中提取的隐秘图像如图 2中(e)所示,提取出来的标志信息如图2中(f)所示。

(1) 载体信息隐藏隐秘信息后,载体信息的值一定会变化,载体信息的变化越小,透明性就越好,透明性的度量指标是相关系数和峰值信噪比。

信息变换篇8

近年的研究中,出现了很多优秀的印章图像嵌入算法,根据嵌入的方式可以分为空间域技术即直接嵌入在图像的亮度值和变换域技术即对图像作某种变换,嵌入到变换系数中。从目前趋势来看,以变换域技术作为主流,尤其是小波变换技术为主导。

图像经多次离散小波变换会分解为两部分,包括三个细节方向多分辨率表示即MRR区域和多分辨率近似的一部分即MRA区域[2]。在每个MRR区域中,存在相同空间位置的最大值与最小值的差值,可以通过模2运算,嵌入水印。由于小波变换充分考虑了HVS人类视觉系统特性,因此嵌入水印的图像和原图像看上去是没有区别的,也无法找到水印及嵌入的位置,而且小波变换也应用于JPEG2000压缩标准,因此此嵌入算法可以在压缩域中实现,对多媒体环境中传播应用是可行的,具有应用现实意义和视觉的直观性[3]。

1 小波变换

1.1 小波变换

小波变换被称为“数学显微镜”,属于时频分析的一种,是分析非平稳信号的有力工具。与傅里叶变换相比较,小波变换是空间—时间和频率的局部化分析[4]。它通过伸缩平移运算对信号逐步进行多尺度细化最终达到高频处时间细分,低频处频率细分,从而实现处理信号细节,与计算机视觉和人类视觉相吻合。

设ψ(x)是一个小波函数,函数的小波变换Wf(su)定义为:

undefined

其中s是尺度因子,u是平移因子。

我们将ψ(x)通过因子s扩展得到undefined,则小波变换公式可以用内积的形式表示:

Wf(s,u)=〈f(x),ψs(x-u)〉 (2)

用undefined表示ψs(x)的共轭复数。我们可以以卷积的形式表示小波变换公式:

undefined

1.2 图像的二维离散正交小波变换

在实际应用中,特别是在计算机上实现,需要对连续小波变换离散化,也就是对连续小波的尺度因子和平移因子进行如下采样:

令s=2j,则定义尺度函数:

undefined

和小波函数:

undefined

其中ϕ(x)归一化:∫ϕ(x)dx=1,作用相当于低通滤波器,因为函数的傅里叶变换undefined满足undefined。小波函数ψ(x)满足∫ψ(x)dx=0,作用相当于高通滤波器,因为函数傅里叶变换undefined满足undefined及undefined。

当s=2j+1,小波变换定义为:Vj+1(n)=f*ϕ2j+1(n) (6) 及

Wj+1(n)=f*ψ2j+1(n) (7)

Vj+1(n)函数经尺度函数ϕ2j+1(x)的处理得到平滑逼近,Vj(n)是多分辨率近似, Wj+1(n)表示Vj(n)和Vj+1(n)的差值,是多分辨率表示。

本文我们使用Haar小波的小波正交基。

小波函数ψ(x)为:

undefined

尺度函数为:

undefined

图1中的(1)显示的是离散小波变换过程,xi(i=1、2、…、16)表示原图像中的像素值。图2是小波系数分解的示意图。LL1低频逼近区域将被再次分解,这样我们得到下一层,即LL2、LH2、HL2和HH2[5]。

LH1、HH1和HL1三个方向子图区域定义为MRR区域,如图2所示,其中,在同分辨率不同方向子带图像中,具有相同空间位置的小波系数之间存在较强的相关性,而且不同层子图本身以及同方向不同分辨率子图之间存在相似性[6][7],基于这种分形图像压缩原理,我们可以通过相关性来改进小波系数,嵌入印章。而由于保持了这种相关性,因此对图像的失真可控制在人眼可分辨的范围内,提高了鲁棒性。

2 印章嵌入方案

印章的目的就是在图像中嵌入信息,对于图像由于嵌入信息,会出现噪声,这就要求尽量降低噪声对视觉等图像的影响,我们可以利用符合人类视觉特性的印章。另一方面,在低频上加入噪声与高频加入噪声相比,视觉会更敏感。而MRR中的每个细节子图表示的是图像高频成分,因此我们在高频系数中嵌入印章信息。

理论上讲,数学换算中,小波变换保存了几乎全部的图像信息。实际上,为了传输方便往往将传输数据进行压缩,出现一些量化误差也是不可避免的。通常,数据压缩是在数据量和视觉质量之间找到某一平衡点,因此,我们尝试嵌入信息到传输数据中,保证压缩的数据在可接受的视觉允许范围内。

首先定义一个像素值为256×256灰度图像G,g(i,,j)∈G,印章S像素值为128×128,s(k,l)∈S是0或1。定义a(k,l)∈LL1(k,l=0,1,.......,127)和MRR中的一个矢量集undefined=(w1(k,l),w2(k,l),w3(k,l)),(k,l=0,1,.......,127)这些子图满足下面关系:

undefined

然后获得在(k,l)位置的这些条目的最大值和最小值,在模2运算中计算差值的绝对值。

undefined

利用这个值嵌入印章,定义:wm(k,l)undefined{wi(k,l)}和wn(k,l)undefined{wj(k,l)}

上面的过程可以按下面步骤实现:

第一步,

如果,s(k,l)=0则

ifδ(k,l)=1,then

ifwm(k,l)>0,

then wm(k,l)←wm(k,l)+1

else wn(k,l)←wn(k,l)-1

else no operation

第二步:

else if s(k,l)=1,then

if δ(k,l)=0,then

if wm(k,l)>0

then wm(k,l)←wm(k,l)+1

else wn(k,l)←wn(k,l)-1

else no operation

两步中不管取哪一步,

印章信息嵌入是由差值的模2运算值及印章像素值控制的。根据(12)式,wi(k,l)矢量项之间具有相关性,分布在MRR的频率域内。

另外,下面是在图像中显示印章的步骤:

(1)由所有的k和l,得到δ(k,l)。

(2)由δ(k,l)得出s(k,l)。

(3)数据解码。

3 实验结果

我们对该算法进行matlab仿真,将印章嵌入常见图4的Lena图中,印章信息图像见图5。通常图像数据被压缩用来储存或者传输,因此我们对输出的小波系数数据用2种量化步骤进行量化压缩对比,因为在小波变换的系数分布中,大多集中在0附近。

定义wi(k,l)←int(wi(k,l))/q,函数int(·)代表完成操作,取q=2,4。

图6显示了嵌入印章的输出图像,我们找不到任何关于印章甚至隐蔽的信息。图7显示的是未嵌入印章的图像,对比两副图没有不同之处。我们用峰值信噪比PSNR来衡量该算法性能。

峰值信噪比定义式为:PSNRundefined

g(i,j)为原图像,g[undefined(i,j)为压缩后的图像,M,N分别为行和列的个数。

图8显示这个结果。

如果算法中小波系数的差量变大,数据压缩比并没有大的变化。该算法受图像压缩影响很小。但是应用于真实系统中,如果算法泄露,印章会被删除或被另一个印章替换,因此有待改进。

4 总结

这里我们介绍了一种基于小波正交变换向图像中嵌入印章信息的数字图像隐写算法。该算法利用MRR区域同一位置的不同子图的关系,并根据印章信息对小波系数改变来嵌入,在充分考虑人类视觉特性的情况下嵌入印章,实现数字图像的隐写。程序简单有效,对图像通信也是适用的。

参考文献

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[2]　Mallat.S.Multifrequency Channel Decomposition of Images and Wavelet Models[J],IEEE Trans.,Acoust.,Speech and Signal Roc.,37,12,Dec,1989:2091-2110,

[3]　陈静.基于数字水印技术的电子签章系统研究与设计[D].大庆:大庆石油学院,2007

[4]　刘国金,杨小帆等.图像压缩的小波系数模型[J].重庆大学学报,2003,26(5):64-67

[5]　Gurkan Gur,Yucel Altug.Image Error Concealment Using Wa-termarking with Subbands for Wireless Channels[J],IEEE COMMUNICATIONS LETTERS,VOL.11,NO.2,2007:179-181

[6]　卢春.结合零树的小波域分形水印算法研究[D].重庆:西南大学,2007

信息变换篇9

随着大量的电力电子器件和非线性元件在电网中投入使用,使得电网中的谐波污染越来越严重和复杂,电网中不仅存在频率是工频整数倍的整数次谐波,而且还存在着大量的非整数次谐波[1],将非整数次谐波称为间谐波。间谐波源主要有两类[2]:一类是将两个不同频率的AC系统通过DC环节相连接的电力电子器件,如交-交逆变器、同步串级调速装置。另一类是周期性波动的非线性负荷,如电弧炉、电焊机、感应电动机等。间谐波对电力系统及设备的危害很大,会引起灯光和CRT闪烁,无源滤波器过载,电流互感器饱和,低频继电器的异常运行,通信干扰等问题[3]。因此,需要对间谐波进行准确测量。

目前,提出的间谐波分析方法主要有傅立叶变换法[4]、神经网络法[5]、小波分析法[6,7,8,9]等。快速傅立叶变换(FFT)是电力系统中常用的谐波检测方法,由于FFT存在频谱泄漏和栅栏现象,在同步采样和整周期截断的情况下,FFT算法能够对整数次谐波的精确分析,但对间谐波则无能为力。利用加窗插值算法可以较好的消除频谱泄漏和栅栏现象,提高了间谐波的检测精度,但该算法是以增加频域中窗函数主瓣宽度为代价来降低旁瓣的幅值,而窗函数主瓣宽度的增加会降低频率分辨率,以致无法检测出信号中频率相近的谐波、间谐波成分。文献[5]将神经网络应用于间谐波分析,提出了Adaline神经元网络与Hanning窗插值FFT法相结合的间谐波分析方法,提高了间谐波的测量精度,但该算法同样应用了窗函数,所以不能克服FFT加窗算法频率分辨率低的缺点。小波变换具有良好的时频局部化特性,能够实现谐波和间谐波的检测。但由于不同尺度的小波函数在频域中存在相互干扰,所以单纯利用幅值信息不能检测出频率相近的间谐波分量。文献[6]结合CWT和傅立叶变换的特点,提出了尺度-傅立叶幅值检测算法,实现了频率相近谐波和间谐波的分离,但不能检测出幅值信息,而且误差仍然较大。文献[7,8,9]结合离散小波包变换和连续小波变换来分析谐波,但就其本质而言还是通过小波变换的尺度确定谐波的频率。

利用小波变换系数模的局部极大值可近似检测信号的频率。复小波变换系数的相位谱包含了信号变化的丰富信息[10,11],本文结合复小波变换的幅值信息和相位信息的优点提出了间谐波检测的新方法(简称幅值相位法)。幅值相位法首先利用复小波变换的尺度-幅值曲线粗略检测出包含信号信息的尺度值,然后根据该尺度上变换系数的相位变化的周期准确检测出信号的频率,进而确定信号的幅值。与FFT和传统的幅值检测法相比,幅值相位法能够克服FFT算法的栅栏效应的影响和传统幅值检测法的频谱泄漏问题,能够准确检测出频率相近的间谐波成分。仿真结果表明,相位法具有较高的间谐波检测精度,是间谐波检测中的一种有效方法。

2. 小波变换及morlet复小波

设信号x(t)∈L2 R(),j(t)为小波基函数,则信号的连续小波变换(CWT)可定义为:

式中:a,b分别为小波函数的尺度因子和位移因子,分别决定小波的时频窗在频域和时域的位置。

Morlet复小波具有良好的时频局部化特性,并且对称性较好,其小波变换系数的相位信息比较规则,所以本文用其来对电力系统间谐波检测,其定义式如下:

式中,fb为带宽,fc为中心频率,并且容许条件要求2πfc≥5。取fb=fc=1时,Morlet复小波的时域和频域波形分别如图1和图2所示。

对于式(2)中的复小波,有φ(t)=φ*(-t),“*”表示共轭,所以式(1)又可写为:

式中x(ω),φ(ω)分别为x(t)和φ(t)的傅立叶变换。由于Morlet复小波及其傅立叶变换均为窗函数,设其频率中心和半径为ω*、Δψ,从滤波的观点看,小波函数相当于一个带通滤波器,其中心频率为ω*/a,带宽为2Δψ/a,品质因数保持不变,所以由式(3)可得,Morlet复小波变换相当于将信号通过一个带通滤波器。因此,Morlet复小波变换能够滤出其通频带内的信号成分。

3. 算法基本原理

3.1 通过a-S(a)曲线估计信号频率

对于式(2)所示的复小波,取fb=fc=1,当尺度a分别为1/3,1/5,1/7,1/10,1/13,1/15,1/17,1/20时,得到的Morlet复小波的频域特性曲线如图3所

从图3可见,对于频域中任意一点f,不同的a对应的φa(φ)值不同,把φa(ω)最大时所对应的a称为频率f的特征尺度。文献[6]已经推导出,频率为f的谐波信号在特征尺度的CWT系数幅值最大,而且f与特征尺度对应的中心频率最接近,可用中心频率来近似估算信号频率。所以可根据信号CWT系数的幅值信息来检测谐波和间谐波的频率信息。

例如,对于信号x(t)=cos(120πt),采样频率取2000Hz,采样480个点(也即12个工频周期),对其进行fb=fc=1的Morlet复小波变换,得到的CWT系数为一个尺度-位移矩阵。令尺度a下CWT系数的模最大值为S(a),即,得到的a-S(a)曲线如图4所示。

由图4可见,a-S(a)曲线有一个峰值点,在a取34.2时a-S(a)值最大,利用Matlab中的scal2frq函数得到其中心频率为58.484Hz,误差为2.53%,所以尺度一幅值法用来检测间谐波的频率时精度不高,但可以用来近似检测,也即,在a-S(a)曲线的局部极大值点附近的一些尺度下,CWT系数包含了信号的基本信息。

3.2 相位法确定信号频率和幅值

复小波变换系数的相位谱包含了信号变化的丰富信息。设信号x(t)=cos(100πt),采样频率取2000Hz,采样480个点(也即12个工频周期),对其进行fb=fc=1的Mor let复小波变换,Mat lab中的scal2frq函数的数学表达式为[12]:fa=fsfc/a(4)式中:fs为采样频率,fa为对应尺度a的准频率,fc为小波的中心频率。由式(4)可得,fa=50HZ时尺度a=40,在a=40时得到的CWT变换系数的相位如图5所示。

由图5可见,信号x(t)=cos(100πt)的Morlet复小波变换系数的相位呈现周期性变化,而且周期和信号x(t)的周期一致,因此只要测得信号小波变换系数相位变化的周期就可以得到被测信号的周期,进而得到信号频率。

实际应用中首先根据a-S(a)曲线的局部极大值点得到包含信号信息的尺度a的范围,然后再根据对应这些尺度a的CWT系数的相位变化周期就可以精确测得信号的周期,进而得到被测信号的频率。

同样条件下,a=40时得到的CWT变换系数的幅值如图6所示。

由图6可见,信号x(t)=cos(100pt)小波变换系数的幅值在经历过渡过程(一般为2～3个信号周期)后为一常数,又由图3可见,Morlet复小波在中心频率的幅值不随中心频率的改变而改变,Morlet复小波的这一特点使得当信号频率与小波的中心频率重合时,被测信号的幅值Ax与进入稳态后的小波变换系数幅值|Wx|和特征尺度a有确定的函数关系。经大量拟合分析发现其表达式为:

式中c=2.008414,可通过分析一系列纯正弦信号,拟合它们的特征尺度和进入稳态后小波变换系数的幅值以及正弦信号的幅值得到。

在得到被分析信号的频率信息后,可以利用式(4)得到该频率对应的特征尺度,然后根据该尺度下的小波变换系数和式(5)就能够得到被分析信号的幅值。

本文提出的幅值相位法的检测步骤为:

(1)对信号X(t)进行Morlet复小波变换,得到a-S (a)曲线,找出该曲线极大值附近处的尺度值

(2)求出尺度an处小波变换系数的变化周期,进而得到被测信号的频率。

(3)用式(4)得出信号频率对应的特征尺度,然后利用式(5)得到信号的幅值。

注意:当被测信号中出现频率相近的成分时,由于Morlet复小波频域混叠的影响,稳态后特征尺度下小波变换系数的幅值不再是一个常量,此时选取干扰信号过零点处对应的小波变换系数幅值可消除频域混叠的影响。另外由于基波的幅值较大,当检测基波附近信号的幅值时应先滤除基波分量。

4. 仿真验证

为了验证算法的有效性,应用Matlab进行仿真验证。设信号表达式为:

式中:各个谐波和间谐波的具体参数如表1所示。采样频率取2000Hz,采样470个点,约8.5个工频周期,Morlet复小波带宽和中心频率为fb=fc=1Hz。用FFT算法得到的分析结果如图7所示。由图7中可见,FFT算法产生了明显的频谱泄漏,不能正确检测出谐波、间谐波的幅值。

设频率范围20～500Hz,频率分辨率为4Hz,应用式(4)可以得到尺度向量,对式(6)的信号进行Morlet复小波变换,得到a-S(a)曲线如图8所示。由图8可见,a-S(a)曲线仅有一个明显的极大值点,所以此时传统的尺度—幅值法也不能检测出信号中的谐波和间谐波成分。

图8中虽然仅有一个明显的局部极大值点,但可以看出,在尺度a=5.5～8.5、13～15和30～50的范围内出现局部峰值,所以这些尺度上的小波变换系数包含了被测信号的基本信息。对这些尺度上的小波变换系数相位变化的周期进行检测(有些尺度上相位不呈现周期性变化,为干扰项需舍去),可以得到准确的谐波、间谐波周期,进而得出其频率,检测结果如表1所示。

检测出信号中谐波的频率成分后,根据式(4)可得以该频率为中心频率对应的特征尺度,结果如表1所示。得到特征尺度后,应用该尺度下的小波变换系数幅值根据式(5)来确定谐波成分的幅值,式中|Wx|取稳态后在该特征尺度对应的频带内其它信号的合成值最接近零点处的值,检测结果如表1所示。

由表1可见,本文提出的幅值相位法对频率检测的最大误差为0.28%,对于幅值的检测误差稍大,但最大误差也仅为2.45%,完全在误差允许的范围内。该方法较好的改进了FFT方法和传统的尺度-幅值法的缺陷,提高了电力系统谐波分析精度。

5. 结语

本文提出的基于Morlet复小波变换幅值相位信息的间谐波检测方法,分析和仿真结果表明,该方法能够准确检测出信号中的谐波、间谐波成分。

(1)利用复小波变换系数的相位信息能够克服FFT算法的频谱泄漏和栅栏现象,能够在任何采样条件下对谐波以及间谐波频率进行精确检测,且能够准确识别频率相近的谐波成分。

(2)幅值相位法能够有效克服传统的尺度-幅值法频谱混叠的缺陷,提高了频率分辨率和幅值检测精度。

(3)由于幅值相位法仅需要检测小波变换系数幅值极大值的范围,不需要对其进行精确定位,并且仅需要根据特征尺度上的变换系数就可以得到被测成分的幅值,所以较传统的尺度-幅值法节省了计算时间。

参考文献

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3s/2r变换及其逆变换的研究篇10

日常生活中最常用的电机是交流电机, 但交流电机的数学模型和控制模型较直流电机的复杂, 如果能将交流电机的物理模型等效地变换成类似直流电机的模型, 分析和控制就可以大大简化, 坐标变换由此而来。Park变换和Clarke变换为交流电机分析计算时的基本变换, 在此坐标变换基础上, 3s/2r变换则是三相对称静止坐标系 (a, b, c) 到两相同步旋转坐标系 (d, q) 的变换, 以 (d, q) 坐标系为参照, 坐标系 (a, b, c) 产生的旋转矢量同坐标系 (d, q) 同步旋转, 其在d轴和q轴上的分量不变。定子的电感矩阵被对角化和常数化, 从而使定子的磁链方程解耦[1], 这样大大简化了发电机、电动机电磁关系的微分方程, 因此3s/2r变换在整个电力系统分析和计算中具有重要的理论和实际意义。但许多文献都只涉及了其变换系数的推导, 没有从数学角度进一步分析三相交流变量和直流分量之间的关系, 本文从数学角度分析了两者之间的关系。

1 3s/2r变换及其逆变换

Clarke变换是三相对称静止坐标系 (a, b, c) 到两相静止坐标系 (D, Q) 的变换, 而Park变换是将两相静止坐标系 (D, Q) 转换到与电网基波频率同步旋转的 (d, q) 坐标系, Clarke变换矩阵M和Park变换矩阵C如下所示[2,3]:

其中:θ为交流电机定子与转子之间的夹角。从矩阵的角度分析, 3s/2r变换矩阵为R=CM, 其变换优点在于将三相静止坐标系中随时间变化的交流变量经变换矩阵R变换成两相旋转坐标系中的直流分量。

图1为3s/2r坐标关系及矢量分解图。图1中, q轴分量表示有功分量, d轴分量表示无功分量, 且d轴滞后q轴90°;θ为q轴与a轴的夹角, 亦即交流电机定子与转子之间的夹角, φ为V与q轴的夹角, V为三相静止坐标系交流变量在复平面内的矢量和, 其表达式为:

由图1可以看出, q轴、d轴和矢量V都以转速ω逆时针旋转, V在q轴和d轴的分量vq和vd长短不变。

设Vm为三相交流变量的幅值, 若三相坐标系的三个交流变量为:

则vd, vq分量与三相交流变量va, vb, vc的关系式为:

化简得:

为简化分析, 初始时刻令q轴与a轴重合, 则θ=ωt, 由公式 (6) 可以看出, φ的值决定vd和vq的值。当φ一定时, vq和vd的值保持不变;当φ=0°时, V与q轴重合, vq=Vm, vd=0, 此时经过变换后系统的无功为0, 有功达到最大。

在电力系统的分析中, 有时需要系统的无功为0, 有功达到最大, 以便提高功率因数。为防止三相交流变量出现波动, 造成vq和vd的值改变, 可以在系统中加入锁相环, 使q轴和矢量V无相位差同频旋转, 达到无功为0。

相反地, 由两相同步旋转坐标系 (d, q) 到三相静止坐标系 (a, b, c) 的变换可称之为逆变换, 其关系式为:

根据图1的坐标关系, 有:

由此可见, vq和vd的值不仅决定了三相交流变量的幅值, 也决定了三相交流变量的初相角。

2 仿真

为验证以上分析的正确性, 搭建MATLAB仿真模型[4,5], 三相交流变量的幅值Vm为1V, 由公式 (6) 可知三相交流变量的初相角对d-q轴的直流分量有着影响, 图2是不同初相角下d-q直流分量的值。

从图2中可以可以看出, 不论初相角为多少, vq和vd的值始终为直流量, 伴随着初相角的改变, vq和vd的值是不同的。

图3是图2中经过PLL锁相环后的d-q分量。

从图3可以看出, 不同φ值下, 只要加入了PLL锁相环, 就能时刻保持矢量V和q轴同相位旋转, 同时也可以发现, PLL锁相的本质就是使θ始终与va的相角相等, 即θ=ωt+φ。

为了分析3s/2r逆变换中vq和vd的值对三相交流变量的影响, 分别给定不同vq和vd的值观察经过逆变换后输出的三相交流变量的波形, 如图4所示。

从图4中可以看出, 不论vq和vd的值是多少, a相交流变量在初始时刻的值都等于vq的值, 三相交流变量的初相角和幅值分别为:

3 结论

3s/2r变换广泛应用在电力行业中, 它不单使用在交流电机分析中, 还可以在电力控制系统中加以应用。不同的控制系统所要求的直流分量也不同, 通过以上分析可知, 对于初相角不同的三相交流变量可以利用3s/2r公式算出相应vq和vd的值。由3s/2r逆变换分析可知, vq和vd的值不仅决定了三相交流变量的幅值, 同时也决定三相交流变量的初相角。在控制系统中通常给定vq和vd的值, 然后利用3s/2r逆变化公式, 通过PI调节最终得到所需的三相交流变量。

参考文献

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[4]王赛爽, 候永辉.基于MATLAB实现电力系统派克变换的仿真[J].中国高新技术企业, 2012 (5) :110-112.

选用、仿用、变换句式篇11

汉语句式丰富多彩，灵活多变。同一个意思，可以用多种不同的句式来表达；而句式不同，表达的效果也不尽相同。

《考试说明》中对该考点的考查提出的要求是“按照具体要求进行语言表达的能力”。这一考点和扩展、压缩、修辞等同属语言运用这一大类型。但考查形式灵活多变，题型出新率高，在高三复习中，同学们往往对其忽视，觉得是一个可练可不练的题目，在平时训练中或多或少忽视了此题型的训练。

【考查方式】

考查的形式多采用主观表达题(简答题)，出现的位置多在整卷第3或第4题，分值为4 到5 分。

选用句式

【知识汇总】

选用句式就是根据具体语境条件去选择恰当的句式来表达意思。答题时应该首先审题，弄清题目要求是什么，是句式方面还是语气方面抑或是强调方面，然后要同时考虑它们之间的逻辑关系，还要注意汉语语言习惯。

从句式上分，大致有陈述、疑问、祈使、感叹等句式。

从语气上分，大致有委婉、赞扬、批评、嘲讽等句式。

从强调上分，大致有肯定、否定、双重否定等句式。

从逻辑上分，大致有因果、递进、转折等句式。

从近年来看，本考点已经演化成一种语言运用的综合考查，除和仿用、变换等考点交叉重叠之外，实际还和修辞、连贯等考点相融合。

【例题讲解】

例1 “大火烧掉了他的藏书。”这是一个表一般语气的句子。请在基本保留原句词语的基础上，选用恰当的句式，把原句改成合乎下面指定要求的语句。

（1）若要强调“他的藏书”：

（2）若要强调“烧掉”：

（3）若要使整个句子语气比原句表达得更强烈：

解析强调“他的藏书”应以“他的藏书”为主语，并选用被动句；强调“烧掉”应该以“大火”为主语，用“把”字来强调“烧掉”；若要使整个句子语气比原句表达得更强烈，应该选用反问句更好。

答案（1）他的藏书被大火烧掉了。（2）大火把他的藏书烧掉了。（3）他的藏书难道没被大火烧掉？

【方法归纳】

1. 必须认真审题。要明确题干中对句式的具体要求，是要突出哪一个意思、哪一种语气，要表达什么样的感情色彩等等。

2. 对常见的句式要有一定积累。

3. 按要求组织成句后再看是否符合题干要求，再审核、修改达到最佳效果后成文。

仿用句式

【知识汇总】

句式的仿用指在一定的语境中，根据语言表达的需要，参照题干所提供的句式，另造一个或多个句式相同、内容与上下文衔接的句子。仿写要以合理的想象和联想能力为基础。仿写语句试题有一定的综合性，它往往涉及语法结构、表达方式、语意连贯、修辞运用、风格谐调等。许多方面，也间接地考查同学们的知识范围及文化修养，反映出理解、表达运用等多层级的能力要求。平时应以阅读为基础，关注社会现实，给自己以更多的材料储备；掌握常用的句式和修辞手法；不断提高自己的语言应用能力。

【例题讲解】

要求：①续写部分与给定句子的句式(不是……却……)相同，构成排比；

②要与给定句子所描写的主体一致，表现对医护人员的赞颂。

你不是启明星，却带来了希望的曙光；

________，________；

________，________。

解析要求有二：一为句式要求，一为对象要求。在“非典”这场没有硝烟的战斗中，医护人员迎难而上，忠于职守，为众多患者家属带来了希望、光明、欣喜、幸福，他们是特殊时期“最可爱的人”理应受到人们的称颂。续写时应扣住医护人员为人们送来温暖、快乐、甜美等去考虑、组织，同时兼顾到比喻修辞。

答案你不是启明星，却带来了希望的曙光；你不是火炬，却照亮了生命前进的方向；你不是泉水，却滋润着每一个渴盼的心房；你不是花朵，却在人心的土地上绚丽地开放。

例2 根据文意，再举两个例子，句式与例句相同。

有勤，才有了孔子“韦编三绝”的佳话，也才有了世界文化史上十大名人之一的美誉________； ________；________ 。

解析该题是结合语境，依照句式续写，要兼顾内容和形式两方面。续写的例子不能任意编造，一定要是因为“勤”而成功的人，要写出两个由“才有了”构成的并列分句，分句之间要有密切联系。

答案有勤，才有了祖逖“闻鸡起舞”的美谈，也才有了雄才大展、北伐报国的伟业；有勤，才有了曹雪芹“披阅十载，增删五次”的壮举，也才有了世界文学史上不朽的名著《红楼梦》。

例3 仿照下面两个比喻句式，以“北京”开头，写两句句式相同的比喻句。

书籍好比一架梯子，它能引导我们登上知识的殿堂。书籍如同一把钥匙，它将帮助我们开启心灵的智慧之窗。

解析该题仿写的句子在内容上与例句无关，只是句式要求一样。要求认真看清例句的句式特点：即两个并列的比喻句。做题时要善于联想，做到比喻得当。

答案北京好比一颗心脏，它连接着亿万中华儿女跳动的血脉。北京如同一扇窗子，它能让世界了解改革开放的中国。

【方法归纳】

1. 句式一致

试题往往给出了范例句式，或要求与某一画线句式相同。这样，就使所造语句是否符合要求、句式是否一致成了关键。有时候要仿写的是一个短语，那就要考虑到短语结构，如例句是主谓结构，仿写语句也应如此。

2. 内容统一

仿造语句在内容上要与上下文衔接自然、连贯统一，形成一个相对完整的有机叙述层次或论述结构。它往往要求仿句与所给语境思想一致，内容贯通，往往还涉及感情一致、风格一致等问题。如所给语句文采飞扬，充满褒奖之情，那么所仿写语句也应与之一致，否则就会显得很不协调，不统一。

3. 修辞恰当

高考往往把句式考查与修辞考查结合起来。从考题来讲，比喻、排比、对偶、反问等修辞手法出现的几率较高。修辞恰当这一要求增加了试题的难度。

变换句式

【知识汇总】

句式变换是指在一定的语境中，根据语言表达的需要，将句子由一种句式变成另一种句式的过程，它可以以选择的面目出现，也可以以笔答的形式出现。主要从两个方面来考查：1.语法方面的变换。 2.重组句子。重组句子就是根据题目要求，在不改变原意的条件下，打乱句子的结构，改变陈述的对象，重造一个新句子。不同句式，表达的内容基本相同，可表达效果有差异。孰优孰劣，要看需要和语言环境。

常见以下几种变换句式的题型：

①长句与短句间的变换：长句一般具有较多的修饰成分，用词较多，结构较复杂；短句是词语少、结构简单的句子。

②整句和散句间的变换：整句指结构相同或相似，字数大体相、等，排列整齐的一组句子；散句指结构不同，长短不一的一组句子。

③单句和复句间的变换：单句指只有一套句子主干的句子；复句是由两个或两个以上单句组成的句子。

④主动句和被动句间的变换。

⑤肯定句和否定句间的变换。

⑥陈述句和反问句间的变换。

⑦形象句和平实句间的变换。

形象句多指用比喻、拟人等修辞手法的句子。

【例题讲解】

例4 从下列材料中选取必要的信息，为“心理咨询”下定义。

①心理咨询是给咨询对象以帮助、启发和教育的活动。②这种活动必须运用心理学的理论、知识和方法来妥善处理各种心理问题。③这种活动通过言语、文字或其他信息传播媒介来达到咨询目的。

解析该题是采用下定义的形式来考查将三个短句整合为一个长单句的句式转换题。首先确定长单句的主干句是第①句，然后将余下各句的“活动”的修饰限定语进行逻辑排序组合即可得出答案。

答案心理咨询是运用心理学的理论、知识和方法，通过言语、文字或其他信息传播媒介，给咨询对象以帮助、启发和教育的活动。

例5 像“芦柴棒”一般的包身工，每一分钟都有死的可能，可是她们还在那儿支撑，直到带工老板榨完她们残留在皮骨里的最后的一滴血汗为止。

（1）改成被动句：

（2）改成把字句：

解析画线句子是主动句，变被动句结构为：受事对象+“被”+施事对象+谓语动词。变把字句结构为：施事对象+“把”+受事对象+谓语动词。

答案（1）直到她们残留在皮骨里的最后的一滴血汗被带工老板榨完为止。（2）直到带工老板把残留在她们皮骨里的最后的一滴血汗榨完为止。

【方法归纳】

注意各种句式的转换必须遵循以下原则：

①不能改变原句的基本意思；

②不能混淆句式分类的界限；

③要体会语意，把握语境，恰当地转换。

现场练兵

1. 请根据要求表达对以下事件的看法。

北京大学自主招生试行“中学校长实名推荐制”。目前被推荐学生的名单已经公布，除了江苏无锡天一中学少年班年仅14岁的洪欣格以“写作水平突出”引人注目外，获得推荐的学生，大多是各自学校公认的分数尖子生。

(1) 请以一位应届高三普通学生的口吻，用一个递进关系的复句表达对事件的看法。

(2) 请以其他高校一位校长的口吻，连续用两个反问句表达对事件的看法。

2. 针对下面反方的说法，写一个反问句，把正文的话补充完整。

反方：如果美是客观存在的，那么请问：诗人李白感受到的月亮之类，难道和你是一样的吗？

正方：

3. 将下面画线的句子用排比兼问句的形式加以表达。

一个人的成长，要感谢父母、师长、国家和大众的恩惠。父母、师长、国家、大众的养育、教诲、爱护和助益，使我们存于天地之间，使我们能生活得幸福。

4. 仿照画线句子的结构和修辞续写三个句子，要求符合主题内容。(字数不要求相等)

遗憾是一种似乎实在又似乎飘渺的东西：它是一轮映在水中可望而不可及的明月，________，________， ________。

5. 补充完整对联。

上联：足智多谋，孔明巧借箭。

下联：________，________。

答：

6. 将下面的一个长句改写成一组语意连贯的短句。(在不改变原意的情况下，可以变动语序和增删个别词语)

你们在祝贺之后将做出与之相应的为寻求一个解决多年来困扰着联合国的问题的公正而实际的办法而进行的共同努力。

7. 用“我们”作开头，重组下面这个句子，不能改变原意。

书籍将人类自身无法逾越的障碍和局限揭示给我们，而且毫不保留地将人的痛苦、幸福、愉悦、悲伤、烦恼、绝望、矛盾等种种复杂的心理启示给我们。

8. 将下面句子中画线的地方改成双重否定句，使之强调“上海的教授”。

上海的教授对人讲文学，以为文学当描写永远不变的人性，否则便不长久。例如英国，莎士比亚和别的一两个人所写的是永久不变的人性，所以至今流传，其余的不这样，就都消灭了云。

信息变换篇12

FFT被提出后在工程背景当中起着巨大的作用。20世纪以来随着计算机技术的迅猛发展进而对DFT和FFT产生了深刻的影响, 进而使得FFT在通信领域应用更加广泛。虽然分数FFT的定义及数学理论很早就被提出, 并且逐渐完善, 但是它在通信领域的应用却迟迟到来。究其因有两方面:一方面是分数FFT的现实应用还清楚, 分数域的量纲含义不清晰;另一方面是没有出现像FFT这样易于快速算法。但是随着分数FFT在信号通信领域的研究逐渐深入, 近年来将其与通信结合的研究逐渐兴起。

1.图像矩阵的线性变换

正交变换和酉变换都是线性变换, DFT、DCT等都是变换核矩阵的不同特列。为了讨论二维傅里叶变换, 下面先给出变换的一般表达式, 然后讨论傅里叶变换。

1.1标量表达式

图像[f (m, n) ]M×N线性变换的标量表达式为:

图像线性反变换的标量表达式为:

其中:k, m, l, n=0, 1, 2, …N-1;=0, 1, …N-1, g和h分别称为正变换核和反变换核, 不同的线性变换其变换核也不同, 变换核集中反映了变换的性质。

1.2矢量表示

为了便于书写, 把线性变换表示为:

其中:G称为变换矩阵, , f是行向量或是列向量。当f是行向量时, 标量对应的关系式为:

其中:k, m, l, n=0, 1, 2, …N-1

1.3矩阵表示

如果变换核是可分的, 即:

则上式可以改写为:

1.4基平面

如果变换是可你的, 则有:

如果A和B分别用矢量表示出来, (7) 可以改写为:

把矩阵αiβj′称为一个基平面, F (i, j) 是f在平面上的坐标。

当图像的尺寸确定后。傅里叶变换的中基图像也就确定了, 以上是探讨图像变换的一般表达式, 下面探讨二维傅里叶变换的表达式。

2.傅里叶变换技术

是非常重要的数学工具, 它在工程领域到广泛的应用。在数字图像分析中, 二维傅里叶变换技术同样有着非常重要的作用。数字图像是一个空间域上的二维函数, 同时包含周期性成分、非周期性成分、噪声及背景。因为在空间领域中, 各种成分往往紧密交织在一起, 所以有时在空间领域上分离和处理这些成分是很困难, 有时是不可能实现。因此利用FFT技术可以将空间领域的图像转变为复频域的函数, 然后根据图像灰度特征的变化寻找反映空间领域中具有周期特征的点。

已知, 信号f (x) 的经典傅里叶变换形式如下:

如果信号f (x) 是实函数, 则变换后就变为复函数, 即:

这里, R (ω) 为F (ω) 的实部, I (ω) 为F (ω) 的虚部。

或将其表示为指数形式:

把 (12) 式进行推广, 使其维数扩展到二维, 就能得到:

而在实际的图像处理操作时, 应用到的往往都是傅里叶变换的离散形式。

下面, 给出经典傅里叶变换的一维离散表达形式:

将其维数推广到二维, 得到:

其中:k1=0, 1, 2…M-1;k2=0, 1, 2…N-1

其中:n1=0, 1, 2…M-1;n2=0, 1, 2…N-1

在对二维离散傅里叶变换进行运算时, 可将其转变为一维DFT的形式求解, 即先按行进行一维傅氏变换, 然后再按列进行一维FT。而在变换时, 如果人工计算其计算量可想而知, 因此人们开发了FFT, FT的结果得以图像的形式表现出来。

3.图像在傅里叶变换域的幅度和相位信息

对于人眼而言, 对相位变化比幅值信息变化更为直观, 然而相位信息比幅值信息更加重要, 而且相位信息在传输过程中容易受到影响, 相位的变化实质上反映图像的频率大小变化。下面我们一个离散矩形函数并做出其DFT的幅度对数图和相位图。在计算离散函数的DFT时, 可以对该函数进行补零来提高高高分分分辨辨辨率率率如如如图图图333所所所示示示。。。

4.实验结果及分析

在图像处理的广泛领域中, FT起着相当重要的作用, 包括图像的效果增强、图像分析、图像复原和图像压缩等。在图像数据的数字处理中常用的是二维FFT, 它能把空间领域的图像转变到复频域上进行研究, 从而能容易地对图像的各空间频域成分进行计算处理。在这里图像分析中的图像定位做本篇文章的实验结论, 首先用户期望在图像text.png中找到字母“a”, 如图5所示, 可以应用下面的办法来定位:将包含字母“a”的图像与图像text.png进行“与”运算, 也就是对包含字母“a”的图像和图像text.png进行FT, 同时利用快速卷积的办法, 处理字母“a”和图像text.png的卷积, 提取卷积运算的峰值, 即得到在图像text.png中对应字母“a”的结果。其次所谓将模板“a”和图像text.png进行相应运算, 就是先分别对其作FFT, 然后利用快速卷积的方法, 计算模板和图像text.png的卷积, 如图7所示, 并提取卷积运算的最大值, 即图8的白色亮点, 即得到图像text.png中字母“a”的定位结果。

参考文献

[1]张德丰等著.MATLAB数字图像处理[M].机械工业出版社, 2012.3第2版

[2]丁玉美、高西全编著.数字信号处理[M]西电出版社, 2005.5第二版

[3]孟凡文, 吴禄慎.基于FTP的二维傅里叶变换的研究[J], 激光与红外, 2008.9第9期

[4]田瑞卿, 基于分数傅里叶变换的图像数字水印[D], 北京化工大学硕士论文, 2006.6

[5]孔令军编著.MATLAB小波分析超级学习手册[M], 人民邮电出版社, 2014.5

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