Gray码的算法实现及其应用.doc

摘要：Gray码在计算机编码、图像置乱、通信以及工业自动化等领域具有广泛的应用，因此，寻找一种生成并存储Gray码的有效的算法是非常有意义的。由于Gray码的广泛应用，找到一种Gray码的快速生成和有效的存储方法是非常必要的。本文在对Gray码算法的研究中，用基于线性空间和基于非线性空间的算法重要算法，实现长度为2n的Gray码序列输出，并将Gray码序列的运行过程用演示的方法展示出来。并以图像的信息安全问题为背景，提出了一种新的广义Gray码，讨论了该码在数字图像置乱中的应用。实验表明该序码变换在数字图 像置乱方面效果明显。介绍了利用Gray码作异步FIFO指针的方法 。这些技术和方法对于异步逻辑的设计具有广泛的参考意义 。本次模拟实验是在Windows7系统下，采用VC6.0为开发平台，用C#和C语言开发设计。

关键词：Gray码 图像置乱 算法实现

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1选题背景及研究意义-1

1.2选题研究的主要内容-1

2 Gray码的应用-1

2.1 Gray码-1

2.1.1 Gray码的定义-1

2.1.2 Gray码的性质-2

2.2  Gray码的广泛应用-2

2.2.1 Gray码在图像置乱方面的应用-2

2.2.2 Gray码在其他领域的应用-3

3  Gray码的生成算法-5

3.1 Gray码与普通二进制码相互转换-5

3.2 基于非线性空间的Gray码生成算法-6

3.2.1非线性空间算法思路-6

3.2.2算法关键代码-7

3.2.3算法复杂性分析-8

3.2.4算法的测试结果-8

3.3基于线性空间的Gray码生成算法-9

3.3.1线性空间算法思路-9

3.3.2线性空间算法关键代码-9

3.3.3算法分析-10

3.3.4算法测试结果-10

3.4两种算法的比较-10

4 Gray码的图像置乱-11

4.1基于Gray码的图像的置乱-11

4.1.1 图像的存储格式-12

4.1.2 图像为平面的分离、提取-12

4.1.3 位平面提取的测试与截图-15

4.2初步置乱-16

4.2.1位平面选取-16

4.2.2 位平面异或-16

4.2.3 初步置乱的测试与截图-20

4.3 结合Gray码的图像置乱-20

4.3.1广义Gray码-20

4.3.2 Gray码变换置乱图片-21

4.3.3 Gray码置乱的核心代码如下：-22

4.3.4 Gray码置乱的测试与截图-24

4.4恢复图像-25

4.4.1逆向Gray码变换-25

4.4.2逆向Gray码变换核心代码如下：-26

4.4.3逆向初步置乱-28

4.4.4逆向初步置乱核心代码如下：-28

4.4.5 恢复图像的测试与截图-30

5总结-31

致谢-31

参考文献-33