基于不確定性理論的數(shù)字水印算法研究.pdf

1、數(shù)字水印是通過(guò)一定的方法將一些能證明版權(quán)歸屬或跟蹤侵權(quán)行為的標(biāo)志性數(shù)字信息嵌入到多媒體數(shù)據(jù)中，要求嵌入的信息既不影響原內(nèi)容的使用價(jià)值，又不易被人類知覺系統(tǒng)所感知，只有通過(guò)專門的檢測(cè)器才能提取。水印信息可以是作者的序列號(hào)、公司標(biāo)志、有特殊意義的文本等。研究數(shù)字水印算法可以更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)保護(hù)。
　　不確定性理論包括模糊理論和灰色系統(tǒng)理論等，它表示和處理了人類認(rèn)識(shí)領(lǐng)域中信息和知識(shí)的不確定性。數(shù)字水印在嵌入位置和嵌入強(qiáng)

2、度方面存在許多不確定性，不確定性理論對(duì)這種不確定性有很好的描述能力。本文把不確定性理論運(yùn)用到數(shù)字水印算法中，圍繞著人類視覺特性、模糊自適應(yīng)共振理論和灰色關(guān)聯(lián)分析三個(gè)方面的算法設(shè)計(jì)和加密處理進(jìn)行了一些有益的探索，其主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)本文對(duì)水印的嵌入位置這一熱點(diǎn)方向進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合人類視覺特性設(shè)計(jì)了一種嵌入位置和嵌入強(qiáng)度均可自適應(yīng)調(diào)節(jié)的數(shù)字水印算法，此算法依據(jù)亮度和紋理特征的不同將載體圖像塊分為四類，根據(jù)水印和載

3、體圖像的比例關(guān)系，從每小塊中選取適當(dāng)?shù)闹蓄l系數(shù)嵌入水??；同時(shí)根據(jù)分類結(jié)果的不同可自適應(yīng)調(diào)節(jié)水印嵌入強(qiáng)度。
　　(2)首先將基于模糊 C均值聚類的數(shù)字水印算法和傳統(tǒng)的基于圖像塊分類的數(shù)字水印算法進(jìn)行了比較分析，闡明了前者的優(yōu)越；但模糊 C均值聚類具有收斂速度慢的缺點(diǎn)，本文依據(jù)此出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于模糊自適應(yīng)共振理論的數(shù)字水印算法，本算法分類合理，執(zhí)行速度快。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：算法的抗攻擊能力強(qiáng)于基于模糊C均值聚類的數(shù)字水印算法。

4、　　(3)將灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用到數(shù)字水印中，提出了一種基于灰色關(guān)聯(lián)和采樣理論的數(shù)字水印算法，通過(guò)對(duì)原始圖像進(jìn)行邊緣擴(kuò)展，以原始圖像塊的每個(gè)點(diǎn)為中心點(diǎn)，組成九點(diǎn)陣形式作為比較序列；接著計(jì)算出灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)度，與比較閾值進(jìn)行大小比較，同時(shí)比較閾值的值可依據(jù)水印信息量的多少進(jìn)行調(diào)整；最后找到水印的合適嵌入位置，仿真證明算法性能良好。
　　(1)對(duì)目前的水印設(shè)計(jì)及預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析討論，認(rèn)識(shí)到它們?cè)诎踩苑矫嫒孕韪倪M(jìn)，從而設(shè)計(jì)了一種改