基于模糊控制的彩色图像水印算法研究

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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。
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