圖像半色調(diào)技術(shù)及水印的研究.pdf

1、圖像半色調(diào)技術(shù)是指用少量的色彩將一幅連續(xù)色調(diào)圖像(如灰度圖像和彩色圖像)量化為一幅二值圖像或是只有少數(shù)幾種色彩的彩色圖像，并且量化后圖像在一定距離的視覺效果和原始圖像相似的技術(shù)。半色調(diào)技術(shù)在低分辨率的設(shè)備上有著廣泛的應(yīng)用背景，如激光或油墨打印機(jī)、傳真機(jī)和廉價(jià)液晶顯示器等。許多移動顯示設(shè)備上也用到了半色調(diào)技術(shù)，如蜂窩式手機(jī)和PDA。 半色調(diào)圖像作為未來幾十年里傳播信息的重要手段之一，被廣泛地應(yīng)用在報(bào)紙、雜志、身份證、貨幣、支票和機(jī)

2、密文件等工業(yè)上。由于Internet網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)開放式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，數(shù)字信息傳輸?shù)陌踩夹g(shù)十分重要，如數(shù)字水印技術(shù)。數(shù)字水印技術(shù)能夠?qū)⒕哂刑囟ㄒ饬x的標(biāo)記(水印)，隱藏在數(shù)字圖像、聲音、文檔、圖書、視頻等數(shù)字產(chǎn)品中，用以證明創(chuàng)作者對其作品的所有權(quán)，同時(shí)通過對水印的檢測和分析來保證數(shù)字信息的完整可靠性。 合理安排像素點(diǎn)，用有限的色域范圍來表現(xiàn)圖像連續(xù)色調(diào)效果是半色調(diào)技術(shù)的關(guān)鍵。本文介紹了幾種常用灰度圖像的半色調(diào)方法，如有序抖動(orde

3、reddithering)，直接折半查找法(directbinarysearch)，標(biāo)準(zhǔn)誤差傳遞法(errordiffusion)以及自適應(yīng)errordiffusion方法，還介紹了彩色圖像的errordiffusion(誤差傳遞)半色調(diào)系統(tǒng)，并從算法的計(jì)算復(fù)雜度、視覺效果等方面對這些方法的性能作了對比分析。文章還介紹了幾種評價(jià)半色調(diào)算法性能的標(biāo)準(zhǔn)。 本文介紹了目前有代表性的半色調(diào)圖像的數(shù)字水印技術(shù)，并對這些算法的抗攻擊能力和負(fù)

4、荷量作了定量的分析，對其優(yōu)缺點(diǎn)作了一一點(diǎn)評。通過分析可知半色調(diào)圖像由于受到嵌入水印的影響，其與原始連續(xù)色調(diào)圖像之間的視覺效果差距較之未加水印前變大。而且現(xiàn)有的數(shù)字水印技術(shù)一般只對較溫和的攻擊較為敏感，對有些惡意攻擊則魯棒性較差。尋找對盡可能多的攻擊算法有免疫性的半色調(diào)圖像的數(shù)字水印方法將持續(xù)成為研究的主要方向之一。 論文提出了一種新的測評errordiffusion半色調(diào)算法視覺特性的方法。使用一組符合人眼視覺系統(tǒng)(HumanV

5、isualSystem，HVS)工作原理的整型濾波器陣列(integer-coefficientfilterbank)對半色調(diào)圖像在水平和垂直方向上進(jìn)行低通和高通濾波，將圖像分解為16個(gè)子帶，然后使用高階分布特征統(tǒng)計(jì)量(Skewness和Kurtosis)對16個(gè)子帶圖像的能量分布特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，原始圖像和誤差圖像之間相關(guān)性也被用來定量計(jì)算由于半色調(diào)技術(shù)所造成的失真程度。實(shí)驗(yàn)使用幾種常見的errordiffusion半色調(diào)算子(Flo