【摘要】：在本論文中,我們提出一類基于矩陣?yán)钊旱闹C波變換來解決圖像數(shù)字水印中信息安全問題,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法能夠影響數(shù)字水印的效果,提高信息的安全性.本文內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面.1.我們提出三個(gè)基于特殊線性群SL(2,R)的具有不變性質(zhì)的諧波變換,其中包括第一種極坐標(biāo)線性正則變換(PLCT1)第二種極坐標(biāo)線性正則變換(PLCT2)以及二維線性正則級(jí)數(shù)(2D LCT級(jí)數(shù)),并從理論上分析了PLCTl, PLCT2以及2D LCT級(jí)數(shù)在圖像表示上的能力.最終通過實(shí)驗(yàn)我們得到：對于黑白字體圖像2D LCT級(jí)數(shù)在圖像表示上優(yōu)于其它方法,但對于傳統(tǒng)的Lena圖像2D LCT級(jí)數(shù)在圖像表示上不如PLCTl和PLCT2此外,我們發(fā)現(xiàn)由于SL(2,R)中元素的多樣性,如果在圖像分解和圖像重構(gòu)兩個(gè)過程中參數(shù)使用的不一致,那么變換就沒有辦法表征圖像.因此,由于選擇參數(shù)的自由性,我們斷言該變換的矩陣參數(shù)可以提高信息的安全性.2.受分?jǐn)?shù)階傅立葉變換和特殊正交群SO(2)的啟發(fā),我們定義了一個(gè)新的變換,稱為分?jǐn)?shù)階極坐標(biāo)諧波變換,其含有一個(gè)自由參量α,推廣了經(jīng)典的極坐標(biāo)諧波變換(PHTs).我們結(jié)合數(shù)字水印方法分析了基于分?jǐn)?shù)階極坐標(biāo)諧波變換的數(shù)字水印技術(shù).通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該變換具有嵌入和提取水印的能力,且其能力優(yōu)于PHTs.進(jìn)一步,我們證實(shí)該諧波變換的參數(shù)能夠增強(qiáng)水印的魯棒性,提高水印信息的安全性.3.我們將提出的基于SL(2,R)的極坐標(biāo)線性正則變換(PLCT)應(yīng)用到數(shù)字水印中,并結(jié)合抖動(dòng)量化方法提出新的數(shù)字水印技術(shù).通過實(shí)驗(yàn),我們驗(yàn)證了該變換能夠應(yīng)用于數(shù)字水印領(lǐng)域.又由于SL(2,R)中元素的多樣性,當(dāng)在提取水印過程中使用的參數(shù)與嵌入過程中使用的參數(shù)不一致時(shí),那么該變換提取的水印有很高的誤碼率,即不能提取水印.這也證實(shí)了PLCT的矩陣參數(shù)能夠提高信息的安全性.4.在四元數(shù)理論的基礎(chǔ)上,我們將基于矩陣?yán)钊旱闹C波變換推廣到四元數(shù)域,提出四元數(shù)諧波變換,其中包括四元數(shù)極坐標(biāo)線性正則變換QPLCT二維四元數(shù)線性正則級(jí)數(shù)2D QLCT以及四元數(shù)極坐標(biāo)復(fù)指數(shù)變換QPCET通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了它們具有彩色圖像表示的能力.
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP309.7
【圖文】：

逑使用參數(shù)化；記扔ＰＨＴｓａ為在兩個(gè)過程中ＦｒＰＨＴｓ使用的參數(shù)時(shí)一致的，即化＝化．逡逑圖４．６展示了基于ＰＦｒＥＴ}0．４２７１。確定的ＢＥＲ值要小于ＰＦｒＥＴ＜８９邋，４２７１°，８４．２８９４°＞？逡逑Ｐ邋扔邋ＥＴ＜８９．４２７１邋°邋，８４．２８９４°邋＞邋確定的值．也就是說，當(dāng)兩個(gè)過程不一致時(shí)，ＰｆＹＥＴ提取出來的逡逑水印的誤碼率會(huì)變大，故而不能正確的提取水�。畬τ冢腥樱茫院停校疲颍樱�，我們有相同逡逑的結(jié)論．因此，參數(shù)的不一致性會(huì)影響變換對水印提取的誤碼率．那么，當(dāng)旋轉(zhuǎn)水印的逡逑ｌａ－邋（３＾＾邋居邋居邋居＇？巧邋白——居邋應(yīng)邋色邋色——白邋色邋居——白邋居邋居—0逡逑０．４５邋－邐－逡逑０邋４－邐Ｉ邐１邐－逡逑—＾邋Ｆ＂ＦｒＥＴ＾＾３９．４２７ｌ＝逡逑Ｄ邋３５邐邐＊邐邋ＰＦｒＥＴ＜８９＇４２７１。，８４．２８９４。逡逑，，，ｉ邋邋邋邋邋＂＂＂＂＂＂＊邋■＇＇＇？■邋—？—４２７１°，２６．５６５１、逡逑—Ａ邋ＰＦＣＴ＾６３．４３４９。逡逑ＰＦｒＣＴ＜於逡逑＇４３４９°，８４＇２８９４。＞逡逑ｃｔ：邐ｂ邋ＰＦｒＣＴ＾Ｑ２邋４３４９°

攻擊上的表現(xiàn)比其它幾個(gè)變換的效果都好．為了從更直接的視覺角度來比較提取水印逡逑的效果，我們將提取的水印還原成圖像，通過相似度反映不同變換抗旋轉(zhuǎn)攻擊的能力，逡逑如圖５．７所示．從圖中也可Ｗ看出，ＰＬＣＴ＾提取出來的圖要比其它變換的效果化逡逑其次，考慮ＰＬＣＴ的不同參數(shù)對ＢＥＲ值的影響．逡逑通過與Ｐ}0Ｔ邋Ｗ及ＰＬＣＴ定義的分化我們知道只有含有因子＾的項(xiàng)能夠逡逑改善水印的提取效果．因此，取不同＾值來確定ＰＬＣＴ，分析在不同參數(shù)下ＰＬＣＴ逡逑在抵抗旋轉(zhuǎn)攻擊的能力．表５．４給出了在不同矩陣參數(shù)和旋轉(zhuǎn)攻擊下由ＰＬＣＴ確定的逡逑ＢＥＲ值，其中化＂表示旋轉(zhuǎn)因子從表中可Ｗ得到下列結(jié)淪逡逑。）任意屬于洗（２，吸）中的矩陣，除了邋６邋＾邋０，在提取水印化ＰＬＣＴ都有具有抵逡逑抗旋轉(zhuǎn)攻擊的能力．逡逑（巧當(dāng)矩陣參數(shù)滿足［強(qiáng)＞邋３或＜邋－日時(shí)，ＰＬＣＴ在抵抗旋轉(zhuǎn)攻擊上的效逡逑果沒有經(jīng)典的ＰＣＥＴ表現(xiàn)得好．逡逑（巧當(dāng)矩陣參數(shù)滿足｜＾｜邋＜邋１時(shí)，ＰＬＣＴ在抵抗旋轉(zhuǎn)攻擊上的效果與經(jīng)典的逡逑ＰＣＥＴ的效果相似．逡逑（４）當(dāng)矩陣參數(shù)滿足１邋＜邋１＾１邋＜邋３時(shí)

§６．４彩色圖像表示實(shí)驗(yàn)分析逡逑為了展示ＱＰＬＣＴ，２Ｄ邋ＬＣＴ邋Ｗ及ＰＣＥＴ表示彩色圖像的能化在該里我們ＷＱＺＭｓ逡逑［１００，邋１０２］作為比較對象．圖６．１給出了帶測試的彩色圖像，其中這些圖均是Ｗ邋５１２ｘ５１２逡逑為大小的圖像．逡逑WW 國W進(jìn)逡逑ａ．邋Ｌｅｎａ邐ｂ．邋Ｐｅｐｐｅｒ邐ｃ．邋Ｇｉｒｌ邐ｄ．邋Ｂａｂｏｏｎ邐ｆ．邋Ｈｏｕｓｅ逡逑圖６．１：測試圖像．逡逑我們Ｗ測試圖像中的圖６．１（ａ）和圖６．１（ｃ）為例，通過實(shí)驗(yàn)分析ＱＰＣＥＴ，ＱＰＬＣＴ逡逑和二維ＱＬＣＴ級(jí)數(shù)在圖像表示上的能力，其中Ｋ分別取為５，邋２５，邋４５，邋５０，化，８５，邋１０５逡逑和１２５，則圖６．２和圖６．３分別給出了在ＱＺＭｓ，ＱＰＣＥＴ，ＱＬＣＴ邋Ｗ及２Ｄ邋ＱＳＬＣＴ下逡逑的重構(gòu)圖像的結(jié)果．逡逑從圖中可Ｗ看出，當(dāng)Ｋ大于５０之后，已經(jīng)無法識(shí)別由ＱＺＭｓ重構(gòu)出的圖像，該說逡逑明隨著階Ｋ的增大，ＱＺＭｓ出現(xiàn)數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象．但僅從圖像上看，我們不能評判其逡逑它Ｓ種方法的優(yōu)良．為了從量化的角度分析ＱＰＣＥＴ，ＱＰＬＣＴ和２Ｄ邋ＱＳＬＣＴ重構(gòu)的逡逑圖像的效果，我們計(jì)算由圖６．２

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 陳琦,王炳錫;一種基于DCT交換的語音數(shù)字水印算法研究[J];信號(hào)處理;2001年03期

本文編號(hào)：2764372