基于四元數(shù)分數(shù)階變換的彩色圖像自適應數(shù)字水印算法研究.pdf

1、隨著計算機多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，圖像、音頻和視頻等數(shù)字產(chǎn)品得以在網(wǎng)絡(luò)上大量傳播轉(zhuǎn)載，由于其易于獲得和易復制的特點使得盜版侵權(quán)問題日益嚴重，數(shù)字水印的出現(xiàn)為這一問題的解決提供了方案?，F(xiàn)有的一些彩色圖像自適應水印算法往往在自適應過程中不充分考慮色彩信息，或在嵌入水印過程中沒有考慮彩色載體三通道之間的整體性。因此，本文一方面直接從彩色載體上提取自適應掩蔽特性，充分考慮色彩信息。另一方面，利用四元數(shù)理論以及彩色圖像四元數(shù)表示方法將彩色載體作為一

2、個整體處理并考慮三通道之間的相關(guān)性，將傳統(tǒng)的離散分數(shù)階隨機變換(Discrete Fractional Random Transform，DFRNT)推廣應用于彩色圖像自適應水印。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于四元數(shù)相關(guān)代數(shù)理論，定義四元數(shù)離散分數(shù)階隨機變換(Quaternion Discrete Fractional Random Transform，QDFRNT)，并通過分析QDFRNT與DFRNT之間的關(guān)系，給出Q

3、DFRNT的有效計算方法。
　　(2)利用人類視覺系統(tǒng)(Human Visual System，HVS)，從彩色載體圖像中直接提取紋理、邊緣和色調(diào)掩蔽特性。通過(1)中推導的QDFRNT和DFRNT之間的關(guān)系，分析在QDFRNT域嵌入水印的前提條件。然后結(jié)合掩蔽特性和QDFRNT，提出了一種彩色圖像自適應水印算法:在滿足QDFRNT域嵌入水印的前提條件下，根據(jù)掩蔽特性調(diào)整嵌入強度，將水印信息自適應的嵌入到彩色載體圖像QDFRNT域

4、中頻系數(shù)的實部和虛部之中;水印的提取則利用訓練好的SVM模型進行盲提取;此外，引入Arnold變換和冗余嵌入策略提高算法的安全性和魯棒性。實驗結(jié)果分析表明，所提算法在不可見性和魯棒性上均優(yōu)于現(xiàn)有相關(guān)算法。而且QDFRNT的分數(shù)階和隨機矩陣參數(shù)增強了提出水印算法的安全性。
　　(3)依據(jù)2）中采用的掩蔽特性將圖像塊分類，采用遺傳算法對綜合考慮不可見性和魯棒性的適應度函數(shù)尋優(yōu)，從而為每種類型的圖像塊找到適合的廣義Richard邏輯曲線