论文部分内容阅读
对小波理论及其应用的研究是一个十分有意义的课题。本论文主要研究滤波长度有限的双正交多尺度分析的构造和基于小波变换的图象压缩、图象隐形水印技术。主要贡献有： 1．分别研究了所有滤波长度为4和5的双正交多尺度分析（MRA）的构造。求出了构成双正交MRAs的滤波系数所在的范围，分析了此范围内滤波系数构成的尺度函数的正则性。并证明了，存在唯一的滤波长度为5的对称双正交小波，不存在滤波长度为5的反对称双正交小波。给出了一些构造的例子，并研究了它们用于图象压缩的性能。 2．提出了一种与图象本身无关的熵编码方法去消除金字塔格型矢量量化（PLVQ）的输出冗余：同时也提出了由格点输出索引和由索引输出格点的快速算法；而且还根据异步传输模式（ATM）的特点，选择了传输的优先级。 3．利用D4格将PLVQ和性能优异的零树（ZR）编码结合起来，采用改进的零树编码处理零格点，并从下向上、从上向下两次扫描重要图，降低了零树算法的计算复杂度。实验结果证实了该算法优于传统的基于游长的熵编码。 4．根据人体视觉系统（HVS）的特点，提出了一种固定码率压缩算法。该算法首先根据每个小波块所含能量的多少和到每个小波块实际编码所用的比特数，给其分配不同的码率；然后根据二分法，通过调整各小波块的量化因子使得各小波块的熵逼近它的目标比特率。 5．提出了一种优化小波块量化矩阵的算法。该算法选用正交小波基对图象做小波变换，然后重新组织小波系数成小波块，用一种新的方式统计小波系数分布，并结合HVS的特点，采用动态策略在很大的比特率范围内产生最优的小波块量化矩阵。 6．根据小波图象系数的分布特点和对小波系数振幅的定性、定量分析，分别提出了基于离散二进小波变换（DDWT）和基于离散多进小波变换（MDWT）的新的图象隐形水印嵌入对策；同时指出，水印嵌入到小波图象低频系数和高频系数需要用不同的嵌入公式。 7．提出了一个基于DDWT的自适应水印算法。该算法利用我们设计的分类器将小波块分类，并利用HVS的掩蔽特性实现水印分量的自适应嵌入，所实现的隐形水印对常见的图象处理和噪声干扰具有很好的稳健性。 8．提出了一个嵌入有意义字符串的图象隐形水印算法。该算法具有如下特点：（1）应用BCH编码来降低隐藏信息的检测错误概率。（2）实现了盲检测。（3）采用密钥以加强水印的秘密性。需要说明的是，该算法同样可以嵌入有意义的图标。实验结果表明，所隐藏的水印在隐藏数据量和稳健性上达到了较好的性能。 9．提出了一个基于MDWT并把HVS的掩蔽特性结合到水印编码过程的自适应水印算法；并比较了DDWT域与MDWT域水印的稳健性能。