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高效前缀约简的三维Hilbert空间填充曲线编解码算法
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作者 贾连印 范瑶 +2 位作者 丁家满 李晓武 游进国 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期633-642,共10页
3维Hilbert空间填充曲线(3D HSFC)的编码和解码效率对空间查询处理、图像处理等领域的应用举足轻重。现有的3维编解码算法独立编解码每一个点,忽略了Hilbert曲线的局部保持特性。为了提高编解码效率,该文设计了高效的3D状态视图,并提出... 3维Hilbert空间填充曲线(3D HSFC)的编码和解码效率对空间查询处理、图像处理等领域的应用举足轻重。现有的3维编解码算法独立编解码每一个点,忽略了Hilbert曲线的局部保持特性。为了提高编解码效率,该文设计了高效的3D状态视图,并提出一种新的前缀约简的3D HSFC编码算法(PR-3HE)和前缀约简3D HSFC解码算法(PR-3HD),这两个算法通过公共前缀的定义和识别、公共前缀约简及多种优化技术来最小化需要编码的阶数,从而提高3D HSFC的编解码效率。理论上证明:当编码或解码一个k阶的窗体(窗体内总共含有2k×2k×2k个点)时,PR-3HE平均每个点的编码阶数不超过2,PR-3HD平均解码阶数不超过8/7。相对于传统的基于迭代的方法,编解码时间复杂度从O(k)降低到了O(1)。实验结果表明,该文算法在模拟数据集和真实数据集上的表现显著优于现有算法。 展开更多
关键词 3维hilbert空间填充曲线 3维状态视图 前缀约简 3D HSFC编码算法 3D HSFC解码算法
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基于Hilbert曲线的轨迹大数据分布式存储与索引方法
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作者 陈凯 宋炜炜 +2 位作者 金宝轩 李永宁 普红勋 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第6期109-114,138,共7页
针对具有时空特征的轨迹大数据快速增长的趋势及对其快速查询的需求,传统的关系型数据库对海量轨迹数据的存储和特定的查询需求具有一定局限性,而非关系型数据库又难以满足海量数据的高效索引需求,轨迹数据的存储和索引效率仍亟待提高... 针对具有时空特征的轨迹大数据快速增长的趋势及对其快速查询的需求,传统的关系型数据库对海量轨迹数据的存储和特定的查询需求具有一定局限性,而非关系型数据库又难以满足海量数据的高效索引需求,轨迹数据的存储和索引效率仍亟待提高。本文设计并实现了一种基于HBase数据库的存储和检索的框架,以应对时空轨迹数据的高效管理。首先,构建了一种新颖的Rowkey结构,结合时空索引工具构建了GeoMesa-HBase底层存储模型;然后,融合了基于Hilbert曲线的编码技术构建空间索引,提高了轨迹数据的存储和检索效率;最后,为了评估所提方法的有效性,将其存储和查询性能与传统存储数据库(HBase和MySQL)和Geohash索引进行比较。试验结果表明,本文方案能够有效提升轨迹数据的存储和检索效率,这对于应对轨迹大数据管理领域面临的多项挑战具有重要现实意义。 展开更多
关键词 轨迹数据 时空索引 时空存储 HBASE hilbert曲线
原文传递
基于椭圆曲线加密的多用户可搜索对称加密方案
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作者 陈珊 潘文伦 《信息安全研究》 CSCD 北大核心 2024年第7期624-633,共10页
可搜索加密(searchable encryption,SE)是数据安全检索环节的关键技术之一,它允许服务器在不解密的情况下直接搜索加密数据.为解决云存储环境下数据安全共享时面临的密文检索问题,对现有单用户场景下的动态可搜索对称加密(searchable sy... 可搜索加密(searchable encryption,SE)是数据安全检索环节的关键技术之一,它允许服务器在不解密的情况下直接搜索加密数据.为解决云存储环境下数据安全共享时面临的密文检索问题,对现有单用户场景下的动态可搜索对称加密(searchable symmetric encryption,SSE)方案进行多用户拓展,提出一种高效、安全且客户端无存储的多用户动态可搜索对称加密方案.该方案创新性地采用椭圆曲线加密系统实现多用户间的密钥管理和访问密钥的分发,有效避免了传统多用户解决方案中的密钥共享问题和双线性对操作,且同时满足查询隐私、搜索不可伪造性和用户可撤销性.此外,经过多用户拓展后的可搜索对称加密方案依然保持了原单用户方案泄露信息少、文档搜索高效、文档删除高效且客户端无存储等优点. 展开更多
关键词 数据共享 隐私保护 可搜索对称加密 动态可搜索加密 多用户 椭圆曲线加密
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基于Mordell型椭圆曲线的非对称光学多图像加密方法
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作者 刘禹佳 张福琦 +1 位作者 杜轶男 王瑞 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第8期74-82,共9页
针对多幅图像光学加密方法存在的安全性问题,提出了一种Gyrator变换域下基于Mordell型椭圆曲线和联合变换相关器的光学多图像加密方法。将四幅原始图像转换为四幅二维码(Quick response code,QR),并将四幅QR码编码成复合图像;利用Mordel... 针对多幅图像光学加密方法存在的安全性问题,提出了一种Gyrator变换域下基于Mordell型椭圆曲线和联合变换相关器的光学多图像加密方法。将四幅原始图像转换为四幅二维码(Quick response code,QR),并将四幅QR码编码成复合图像;利用Mordell型椭圆曲线的同构参数,实现公钥和私钥的非对称分发;通过联合变换相关器,进行Gyrator变换域下的加密。仿真结果表明,所提方法对裁剪攻击和椒盐噪声攻击具有良好的稳健性,密文相邻像素相关性呈[0,255]整数区间中的均匀分布,密文信息熵达到7.9958,使用QR码能够较好地解决传统机密系统容量小、容错率低的隐患,破解Mordell型椭圆曲线同构参数的困难能够有效提升安全性,为多幅图像的光学加密提供了新的思路。 展开更多
关键词 光学安全和加密 Mordell型椭圆曲线 联合变换相关器 Gyrator变换 多幅图像叠加
原文传递
一种自适应的Hilbert编码算法及其并行化
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作者 王维晨 贾连印 +2 位作者 王炳月 梁彬彬 卫守林 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第4期236-241,共6页
高效的Hilbert曲线的编码算法作为Hilbert曲线应用的基础,具有重要的研究意义。现有编码算法多未考虑不同输入数据的影响,因此在编码时效率较低。为此,在融合高效位操作、快速置位检测等技术的基础上,提出一种自适应的Hilbert曲线编码算... 高效的Hilbert曲线的编码算法作为Hilbert曲线应用的基础,具有重要的研究意义。现有编码算法多未考虑不同输入数据的影响,因此在编码时效率较低。为此,在融合高效位操作、快速置位检测等技术的基础上,提出一种自适应的Hilbert曲线编码算法Adapt-HE。该算法根据输入数据的不同,自适应地采用不同的编码策略,能较好地适应不同的数据分布。此外,基于OpenMP对该算法进行并行化,进一步提高其编码效率,且可达到较高的加速比。 展开更多
关键词 hilbert曲线 状态视图 Adapt-HE OPENMP
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自定义密钥的加密去重云存储访问控制方案
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作者 谷博伦 徐子凯 +1 位作者 李卫海 俞能海 《网络与信息安全学报》 2024年第4期85-97,共13页
随着互联网的高速发展和应用,传统的存储资源难以满足日益增长的海量数据存储的需求,越来越多的用户尝试将他们的数据上传到第三方云服务器进行统一存储。如何在云上同时实现高效的加密重复数据删除和安全的文件共享已成为迫切需要解决... 随着互联网的高速发展和应用,传统的存储资源难以满足日益增长的海量数据存储的需求,越来越多的用户尝试将他们的数据上传到第三方云服务器进行统一存储。如何在云上同时实现高效的加密重复数据删除和安全的文件共享已成为迫切需要解决的问题。并且,用户总是喜欢自己设定密码对文件进行加解密,而在有需要时才对加密文件进行共享。据此,设计了一个确定性分步加密算法,当两步加密的密钥满足一定关系时,两步加密可以等效为一次加密。在此基础上提出了一个支持动态访问控制的云存储加密重复数据删除方案,使用确定性分步加密算法对文件进行加密,使用密文策略的属性基加密算法对文件密钥进行加密。这不仅使持有相同文件的不同用户均可以灵活地自定义各自的加解密密钥,而且还可以通过动态的访问控制机制确保安全的文件共享。此外,访问控制部分能够兼容大多数现有的密文策略属性基加密方案,甚至允许在不同的属性组中使用不同的密文策略属性基加密方案。安全性分析结果显示,该方案能够达到当前加密去重范式下的最高安全性。实验和分析结果表明,该方案能够较好地满足云服务商和用户的实际需求,具有良好的算法执行效率。 展开更多
关键词 加密去重 自定义密钥 访问控制 分步椭圆曲线加密 确定性改进型最优非对称加密填充
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门限最优的椭圆曲线数字签名算法及其应用
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作者 郭兆中 刘齐军 +1 位作者 尹海波 徐茂智 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1624-1631,共8页
针对当前椭圆曲线门限签名算法交互次数多和计算复杂度高的问题,本文提出一种高效的椭圆曲线数字签名门限最优签名算法。新增了预处理过程,各节点再通过费尔德曼可验证秘密分享和一阶同态加密算法生成一套基础数据,应用于签名阶段的乘... 针对当前椭圆曲线门限签名算法交互次数多和计算复杂度高的问题,本文提出一种高效的椭圆曲线数字签名门限最优签名算法。新增了预处理过程,各节点再通过费尔德曼可验证秘密分享和一阶同态加密算法生成一套基础数据,应用于签名阶段的乘法和求逆运算,完成多项式“降次”。算法实现门限最优的性质,整个算法仅需4轮即可完成签名。结果表明:随着门限值由4提升至20,算法能够在1.232~19.66 s完成签名的生成;增加预计算阶段后,计算的效率提升至0.667~4.559 s;在安全环境下,单次签名速度则可以达到毫秒级,能够有效应用于区块链账户安全保护和跨链资产锁定,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 椭圆曲线密码 数字签名 门限签名 同态加密 安全多方计算 区块链 数字资产 跨链
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基于Hilbert曲线-残差网络的勒索病毒分类方法
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作者 孙超远 蒋秋华 +1 位作者 徐东平 李琪 《计算机技术与发展》 2023年第6期153-159,共7页
随着勒索病毒的日益猖獗,对勒索病毒进行检测并分类的工作越来越受到重视。对勒索病毒进行检测并分类能够及时应急响应,保护用户数据,降低企业用户损失。目前迁移学习等算法已渐用于勒索病毒检测,但分类多依赖于静态和动态分析,不仅需... 随着勒索病毒的日益猖獗,对勒索病毒进行检测并分类的工作越来越受到重视。对勒索病毒进行检测并分类能够及时应急响应,保护用户数据,降低企业用户损失。目前迁移学习等算法已渐用于勒索病毒检测,但分类多依赖于静态和动态分析,不仅需人工处理复杂的特征工程,步骤繁琐,且不利于大规模分类。为实现简单方便且准确度高的大规模分类,该文将病毒样本扩展到Windows和Linux两大平台,使用能够保留更多数据特征的Hilbert曲线将勒索病毒文件可视化,然后利用基于残差神经网络的三种改进迁移模型进行学习得到各自的分类结果,最后使用集成学习模块进行投票得到最终分类结果,并和常规方法Zigzag规则可视化进行了比较。通过实验验证,该方法对检测并分类勒索病毒的准确率达到了96.92%,并表明Hilbert可视化优于常规方法Zigzag规则可视化。 展开更多
关键词 勒索病毒 勒索病毒家族分类 hilbert曲线 残差神经网络 集成学习
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基于分形混沌系统的多图像加密算法
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作者 高曼钰 叶瑞松 《计算机科学与应用》 2024年第4期83-104,共23页
构造了一个迭代函数系统,生成充满整个单位正方形的填充曲线。由迭代函数系统生成一个单位正方形上的分形混沌系统,并从混沌系统的轨迹、李亚普诺夫指数和0~1测试等方面验证了该系统具有优良的混沌性能。基于构造的二维分形混沌系统,提... 构造了一个迭代函数系统,生成充满整个单位正方形的填充曲线。由迭代函数系统生成一个单位正方形上的分形混沌系统,并从混沌系统的轨迹、李亚普诺夫指数和0~1测试等方面验证了该系统具有优良的混沌性能。基于构造的二维分形混沌系统,提出了密钥相关的Z字形变换,并结合自适应Arnold变换和有限域运算设计了一个针对多个灰度图像的混沌图像加密算法,详细分析了该加密算法的安全性。 展开更多
关键词 迭代函数系统 分形 混沌 填充曲线 Z字形变换 多图像加密
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市政道路工程路线曲线段桩加密设施计算方法
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作者 马莉 《中国科技信息》 2023年第16期58-60,共3页
曲线段桩加密设施设计方法市政道路曲线段需要对地基进行强化,尤其是在软土地基施工条件下更是如此。在此种背景下,利用桩加密技术对其进行实现是一种有效方式。桩加密技术需要对其结构进行设计,并基于允许应力准则对其设计流程予以完善。
关键词 市政道路 曲线 设施设计 加密技术 软土地基施工 设计流程 计算方法 应力准则
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基于商密SM9算法同态加密方案
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作者 秦体红 汪宗斌 +2 位作者 刘洋 马姚 刘金华 《信息安全研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期513-518,共6页
同态加密(homomorphic encryption,HE)被认为是隐私保护应用中最重要的密码技术之一.SM9算法是我国发布的商用密码算法标准,但SM9算法并不满足同态的属性.以SM9的算法为基础,设计一种基于PKI体制且具有同态性质的加密方案,使得新设计的... 同态加密(homomorphic encryption,HE)被认为是隐私保护应用中最重要的密码技术之一.SM9算法是我国发布的商用密码算法标准,但SM9算法并不满足同态的属性.以SM9的算法为基础,设计一种基于PKI体制且具有同态性质的加密方案,使得新设计的算法同时具备加法和乘法同态性质,即满足任意次密文加法运算和1次密文乘法运算,且密文经过乘法运算后仍然满足加法同态性质以及标量乘,适合2次多项式的隐私计算.该方案具备选择明文攻击(IND-CPA)安全性. 展开更多
关键词 同态加密 椭圆曲线 双线性对 SM9 隐私计算
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基于ECC公钥加密体制的监控网络安全接入协议
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作者 欧阳志强 罗荣 张静 《电子设计工程》 2024年第18期66-70,共5页
高安全性、高效率的加密算法是大型计算应用的重要保障条件之一。文中结合混合加密算法和属性基加密算法提出了一种监控网络安全接入模型设计方案。混合加密算法由ECC和AES组成,通过采用窗口块NAF算法对ECC进行改进,使得算法效率得到提... 高安全性、高效率的加密算法是大型计算应用的重要保障条件之一。文中结合混合加密算法和属性基加密算法提出了一种监控网络安全接入模型设计方案。混合加密算法由ECC和AES组成,通过采用窗口块NAF算法对ECC进行改进,使得算法效率得到提升,利用AES算法,进一步缩短了加解密时间。同时,使用CP-ABE算法实现了细粒度的访问控制,提升了数据的安全性。在实验测试中,算法加解密时间在所有对比算法中为最短,且破译所需时间长达1020年,能够有效保证监控网络的数据传输安全。 展开更多
关键词 椭圆曲线加密 非对称加密算法 窗口块算法 属性基算法 混合加密 数据安全
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椭圆曲线加密系统的性能分析 被引量:36
13
作者 张险峰 秦志光 刘锦德 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期144-147,共4页
对比其他公钥系统,分析了椭圆曲线加密系统(ECC)的安全性和有效性;说明了ECC与其他公钥加密系统相比,能提供更好的加密强度、更快的执行速度和更小的密钥长度,因此可用较小的开销和时延实现较高的安全性,能满足在带宽、计算能力或... 对比其他公钥系统,分析了椭圆曲线加密系统(ECC)的安全性和有效性;说明了ECC与其他公钥加密系统相比,能提供更好的加密强度、更快的执行速度和更小的密钥长度,因此可用较小的开销和时延实现较高的安全性,能满足在带宽、计算能力或存储能力等受限的应用场合。 展开更多
关键词 公钥体制 椭圆曲线加密系统 密码学
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Hilbert曲线的快速生成算法设计与实现 被引量:11
14
作者 陈宁涛 王能超 陈莹 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2005年第10期1754-1757,共4页
研究了Hilbert曲线的特征和现有经典算法,依据二分技术提出了一种全新的空间填充曲线生成算法.算法按照复制 的思想将具有“形”特征的曲线问题转化为具有“数”特征的矩阵问题.因此对由线的操作就转化为对矩阵的运算,而短阵运算不 ... 研究了Hilbert曲线的特征和现有经典算法,依据二分技术提出了一种全新的空间填充曲线生成算法.算法按照复制 的思想将具有“形”特征的曲线问题转化为具有“数”特征的矩阵问题.因此对由线的操作就转化为对矩阵的运算,而短阵运算不 用考虑绘制曲线方向问题,也不用考虑曲线始点和终点.实验结果表明,该算法比经典的L系统算法提高了将近1倍的速度.有 意义的是,该算法为并行计算大型空间填充曲线提出了一种方案. 展开更多
关键词 hilbert曲线 二分技术 分形 L系统 复制 快速算法
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椭圆曲线加密算法在PKI中的应用 被引量:7
15
作者 张庆胜 叶震 +2 位作者 周兵斌 李志亮 管水能 《计算机工程与设计》 CSCD 2004年第7期1229-1231,共3页
随着计算机网络的发展,社会对网络安全的要求也越来越紧迫,PKI技术正是能够实现信息安全的热门技术。对PKI技术的关键技术——数据加密算法进行了分析,介绍了ECC的运算,重点讨论了椭圆曲线加密系统(ECC)在PKI中的应用和系统的模型结构... 随着计算机网络的发展,社会对网络安全的要求也越来越紧迫,PKI技术正是能够实现信息安全的热门技术。对PKI技术的关键技术——数据加密算法进行了分析,介绍了ECC的运算,重点讨论了椭圆曲线加密系统(ECC)在PKI中的应用和系统的模型结构与设计,分析了ECC的安全性,说明了ECC在PKI中很好的应用前景。 展开更多
关键词 椭圆曲线加密算法 PKI 公钥基础结构 认证机构 数据加密算法 ECC
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Hilbert曲线扫描矩阵的生成算法及其MATLAB程序代码 被引量:26
16
作者 王笋 徐小双 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期119-122,共4页
H ilbert曲线是一种重要的图像处理工具,在图像处理,特别是图像扫描中广泛应用。为了正确快速的生成H ilbert曲线扫描矩阵,提出了基于矩阵运算的生成H ilbert曲线扫描矩阵的新算法,并给出了MATLAB仿真语言的程序代码,同时用数学归纳法... H ilbert曲线是一种重要的图像处理工具,在图像处理,特别是图像扫描中广泛应用。为了正确快速的生成H ilbert曲线扫描矩阵,提出了基于矩阵运算的生成H ilbert曲线扫描矩阵的新算法,并给出了MATLAB仿真语言的程序代码,同时用数学归纳法从理论上证明了该算法的正确性。由计算机仿真可见该算法的正确性和简单易行,最后给出了一个简单的应用例子。 展开更多
关键词 hilbert曲线 图像扫描 MATLAB
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基于Hilbert填充曲线的自适应隐写 被引量:10
17
作者 戴跃伟 刘光杰 叶曙光 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第B12期35-38,24,共5页
自适应隐写用于将适量的消息比特嵌入到载体以取得感知质量和容量的最佳折衷.本文提出一种基于量化嵌入机制的自适应隐写方法,并基于该方法将秘密消息比特嵌入到由Hilbert填充曲线顺序构造的三像素组的两像素差中.由于充分利用图像本身... 自适应隐写用于将适量的消息比特嵌入到载体以取得感知质量和容量的最佳折衷.本文提出一种基于量化嵌入机制的自适应隐写方法,并基于该方法将秘密消息比特嵌入到由Hilbert填充曲线顺序构造的三像素组的两像素差中.由于充分利用图像本身的感知特性构造了量化嵌入使用的分割码本,所提算法在感知质量和容量上具有较好的综合性能. 展开更多
关键词 隐写 基于量化的嵌入 hilbert填充曲线
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N维Hilbert曲线生成算法 被引量:9
18
作者 李晨阳 段雄文 冯玉才 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2006年第8期1068-1075,共8页
H ilbert曲线描述了一种多维空间与1维空间一一映射的方法,在图像处理、多维数据索引等领域有着重要的地位。但因为高维H ilbert曲线的复杂性,对高维H ilbert的相关算法研究很少。提出了产生N维H ilbert曲线的一个新算法。该算法基于静... H ilbert曲线描述了一种多维空间与1维空间一一映射的方法,在图像处理、多维数据索引等领域有着重要的地位。但因为高维H ilbert曲线的复杂性,对高维H ilbert的相关算法研究很少。提出了产生N维H ilbert曲线的一个新算法。该算法基于静态演化规则,自底向上地分析N维H ilbert曲线编码规律,实现N维H ilbert曲线的编码生成。与现有的算法相比,本文算法易于实现。实验结果表明,该算法具有更好的计算性能。 展开更多
关键词 算法编码 N维hilbert曲线 空间填充曲线
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紧致的Hilbert曲线Gray码索引算法 被引量:6
19
作者 曹雪峰 万刚 张宗佩 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第B12期90-98,共9页
Hilbert曲线具有良好的聚簇性,使其成为设计全球立体网格多维数据索引的重要工具。但当数据集在不同维度上的分布密度存在较大差异时,常规Hilbert曲线索引会出现大量的冗余。对此,本文基于Gray码推导分析了Hilbert曲线索引的构造特点,... Hilbert曲线具有良好的聚簇性,使其成为设计全球立体网格多维数据索引的重要工具。但当数据集在不同维度上的分布密度存在较大差异时,常规Hilbert曲线索引会出现大量的冗余。对此,本文基于Gray码推导分析了Hilbert曲线索引的构造特点,进而设计实现了紧致Hilbert曲线索引算法,在保持Hilbert曲线良好聚簇性的同时,避免了数据维度分布差异带来的索引冗余问题。试验结果表明,相比常规Hilbert索引,紧致Hilbert曲线索引计算复杂度相当,在实例数据测试中编码耗时减少约40%,索引存储空间减少约46%,排序速度约为Hilbert排序的4.3倍。 展开更多
关键词 hilbert曲线 GRAY码 空间索引 全球离散网格
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三维Hilbert曲线在图像置乱中的应用 被引量:7
20
作者 万里红 孙燮华 林旭亮 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期227-228,231,共3页
研究三维Hilbert曲线基元在空间中的24种形态,提出一种基于基元分形走向的n阶三维Hilbert曲线生成算法,将图像像素点存入到一个空间立方体数组中,按三维Hilbert曲线遍历顺序对空间立方体中的像素点进行顺序扫描存储,从而实现图像置乱处... 研究三维Hilbert曲线基元在空间中的24种形态,提出一种基于基元分形走向的n阶三维Hilbert曲线生成算法,将图像像素点存入到一个空间立方体数组中,按三维Hilbert曲线遍历顺序对空间立方体中的像素点进行顺序扫描存储,从而实现图像置乱处理。实验结果表明,相比二维Hilbert曲线,三维Hilbert曲线置乱具有更强的图像置乱度和更高的图像加密安全性。 展开更多
关键词 三维hilbert曲线 基元 图像置乱
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