基于模糊控制的彩色图像水印算法研究

论文摘要

随着数字化技术和Internet的飞速发展,数字多媒体信息的传播变得越来越方便,但也带来了版权保护的危机。数字水印作为数字媒体版权保护的一种有效手段,得到了广泛关注,并已经成为国际学术界的一个研究热点。目前,网络上传播的图像大部分都是彩色图像,然而彩色图像的水印技术还没有得到很好的普及,所以本文主要针对彩色图像水印技术进行了研究和探讨,结合模糊控制理论的方法与技术,提出了彩色图像水印的新方法,并采用MATLAB进行仿真实验,测试算法的性能。本文的主要工作如下:(1)通过对图像特点的分析,根据人类视觉对图像边缘、纹理等区域感知的模糊性,利用模糊控制方法对非线性的、无法获得精确数学模型的复杂系统具有的良好控制性能,提出了一种对水印强度进行智能控制的算法,使水印强度完全自适应于原始图像,较好的平衡了不可见性和鲁棒性之间的矛盾。(2)提出了基于DCT域的模糊自适应彩色图像水印算法。由于水印系统的关键在于水印的嵌入强度和嵌入位置,本文采用YUV彩色空间,利用人类视觉系统的掩蔽特性,将原始图像进行分块离散余弦变换,然后将水印信号智能地嵌入到彩色图像Y、U、V分量的中低频系数上,实现了水印的自适应嵌入。(3)提出了基于DWT域的模糊自适应彩色图像水印算法。利用小波变换能把原始图像分解成多频段的图像的特点,对彩色图像进行三级小波分解,并根据水印信号的大小,自适应地选取原始图像中的重要小波系数个数,然后结合HVS的特性,将预处理过的水印信号智能地嵌入到彩色图像Y、U、V分量的重要小波系数上,在保证图像较高质量的前提下提高水印的鲁棒性。实验结果表明,本文提出的算法不仅具有较好的不可见性和鲁棒性,而且对剪切、滤波、噪声等攻击均具有较好的抗攻击能力,是一种可行的彩色图像水印方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状及应用
• 1.3 本论文的主要研究内容及结构
• 第2章 彩色图像数字水印基础知识
• 2.1 数字水印技术
• 2.2 彩色图像的基础知识
• 2.3 小结
• 第3章 模糊控制理论及HVS 的模糊特性应用
• 3.1 引言
• 3.2 模糊控制理论
• 3.3 人类视觉系统（HVS）
• 3.4 基于 HVS 的模糊控制算法
• 3.5 实验结果
• 3.6 小结
• 第4章 基于模糊控制的DCT 域彩色图像水印算法
• 4.1 引言
• 4.2 离散余弦变换
• 4.3 基于模糊控制的DCT 域彩色图像水印算法
• 4.4 实验结果
• 4.5 小结
• 第5章 基于模糊控制的小波域彩色图像水印算法
• 5.1 引言
• 5.2 小波变换的基本理论
• 5.3 基于小波变换域的数字水印技术
• 5.4 基于模糊控制的DWT 域彩色图像水印算法
• 5.5 实验结果
• 5.6 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文