2024年3月15日发(作者：)

洳≯ｊｔ

硕士学位论文

⑧

指导教师

学科（专业）

睦丕薤副熬援

盐簋扭廑思堇盔

提交日期

２００６．２

浙江大学硕士学位论文——图像半色调技术及水印的研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｄｉｇｉｔａｌｈａｌｆｌｏｎｉｎｇ

ｉｓ

ｔｏ

ｑｕａｎｔｉｚｅ

ｌｉｍｉｔｅｄｃｏｌｏｒｓ

ｖｉｅｗｅｄ

ｆｉ＇ｏｍ

ａｎｄ

ａ

ａ

ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ—ｔｏｎｅ

ｉｍａｇｅ

ｔｏ

ａ

ｂｉｎａｒｙ

ｉｍａｇｅ

ｏｒａ

ｃｏｌｏｒ

ｉｍａｇｅ

ｗｉｔｈ

ｉｍａｇｅ

ｗｈｅｎ

ａｓ

ｔｈａｔｔｈｅ

ｏｕｔｐｕｔ

ｈａｌｔ＇ｔｏｎｅｄ

ｉｍａｇｅ

ｌｏｏｋｓｌｉｋｅ

ｄｉｓｔａｎｃｅ．Ｈａｌｆｔｏｎｅ

ｔｈｅ

ｏｒｉｇｉｎａｌ

ｍｕｌｔｉｔｏｎｅ

ｉｍａｇｅｓ

ｒｏｕｔｉｎｅｌｙａｐｐｅａｒ

ｉｎｌｏｗ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ

ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ，ｓｕｃｈ

ｃａｌｌ

ｌａｓｅｒ

ｉｎｋｊｅｔ

ｐｒｉｎｔｅｒｓ，ｆａｃｓｉｍｉｌｅ

ｍａｃｈｉｎｅｓａｎｄｌｏｗ－ｃｏｓｔ

ｌｉｑｕｉｄ

ｃｒｙｓｔａｌ

ｄｉｓｐｌａｙｓ．Ｉｔ

ａｓ

ａｌｓｏｂｅ

ａｐｐｌｉｅｄ

ｉｎｍｏｂｉｌｅ

ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｓｕｃｈ

ｃｅｌｌｐｈｏｎｅｓ

ａｎｄ

ＰＤＡｓ。

Ｈａｌｆｔｏｎｅ

ｉｍａｇｅ

ｉｓ

ｃｏｍｍｏｎｌｙａｐｐｌｉｅｄ

ｉｎｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｏｆ

ｎｅｗｓｐａｐｅｒ＆ｍａｇａｚｉｎｅｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ．

ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｅｕｒｒｅｎｃｙ，ｃｈｅｅｋ

ｏｒ

ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ

ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ．Ｉｔ

ｗｏｕｌｄｂｅ

ｏｎｅ

ｏｆｔｈｅ

ｍｏｓｔ

ｉｍｐｏｒｔａｎｔ

ａｌｌ

ｍｅａａｓ

ｏｆ

ｅｘｃｈａｎｇｉｎｇ

ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ｉｎｔｈｅｆｏｒｅｓｅｅａｂｌｅ

ｆｕｔｕｒｅ．Ｓｉｎｃｅ

ｔｈｅｉｎｔｅｒｎｅｔｉｓ

ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｔ

ｉｓ

ｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅ

ｔｏ

ｅｍｐｌｏｙ

ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ

ｏｐｅｎ

ｎｅｔｗｏｒｋ

ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ

ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，ｆｏｒ

ｅｘａｍｐｌｅ

ｔｈｅ

ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｔｏｐｒｏｔｅｃｔ

ｈａｌｆｔｏｎｅ

ｉｍａｇｅｓ

ｆｒｏｍ

ｂｅｉｎｇ

ａｔｔａｃｋｅｄｗｈｅｎｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ

ａｌｏｎｇ

ｔｈｅ

ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｄｉｇｉｔａｌ

ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌ，ｓｕｃｈ

ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ

ａｓ

ｉｓ

ａ

ｐｒｏｃｅｓｓ

ｔｏ

ｅｍｂｅｄｓｉｇｎ

ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ｗａｔｅｒｍａｒｋ）ｉｎｔｏ

ｏｒ

ａ

ｄｉｇｉｔａｌ

ｉｍａｇｅ，ｓｐｅｅｃｈ，ｔｅｘｔ

ｄｏｃｕｍｅｎｔ，ｂｏｏｋ

ｉｌｌｅｇａｌ

ｕｓｅ

ｖｉｄｅｏ，ｔｏｐｒｏｔｅｃｔ

ｔｈｅ

ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ

ｏｆ

ｔｈｅ

ｄｉｇｉｔａｌ

ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｏ

ｐｒｅｖｅｎｔ

ｔｈｅｗｉｔｈｏｕｔ

ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ，ａｎｄ

ｔｏ

ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅｔｈｅ

ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ

ｏｆｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔ

ｂｙ

ｅｘａｍｉｎｉｎｇ

ｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｍａｒｋ．

Ｔｈｅ

ｋｅｙｐｒｏｂｌｅｍ

ｏｆｄｉｇｉｔａｌｈａｌｆｔｏｎｉｎｇｉｓ

ｈｏｗｔｏ

ａｒｒａｎｇｅｔｈｅｐｉｘｅｌｓ

ｏｆｔｈｅｏｕｔｐｕｔｈａｌｆｔｏｎｅｄｉｍａｇｅ

ｗｉｔｈ

ａ

ｌｉｍｉｔｅｄ

ｓｃｏｐｅ

ｏｆ

ａ

ｇａｍｕｔ．Ｓｅｖｅｒａｌ

ａ

ｈａｌｆｔｏｎｅ

ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ

ｆｏｒ

ｇｒａｙｌｅｖｅｌｉｍａｇｅｓ

ｅｒｒｏｒ

ａｒｅ

ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ

ｉｎｔｈｉｓ

ｐａｐｅｑ

ｓｕｃｈ

ａｓ

ｏｒｄｅｒｅｄ

ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ，ｄｉｒｅｃｔｂｉｎａｒｙ

ｓｅａｒｃｈ，ｓｔａｎｄａｒｄ

ｅｒｒｏｒ

ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ

ａｎｄ

ａｄａｐｔｉｖｅ

ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ，ａｓ

ｗｅｌｌ

ａｓ

ｃｏｌｏｒ

ｅｒｒｏｒ

ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ

ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ

ｏｆｔｈｅ

ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ

ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ

ａｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄ

ｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇ

ｔｈｅ

ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ

ａｎｄｔｈｅｖｉｓｕａｌ

ｅｆｆｅｃｔ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｉｓ

ｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓ

ｓｏｍｅｎｅｗ

Ｗｅ

ａｌｓｏ

ｓｔｕｄｙ

ｓｏｍｅ

ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ

ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

ｃｒｉｔｅｒｉｏｎｓｆｏｒｈａｌｆｔｏｎｅ

ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ

ｆｏｒ

ｈａｌｆｔｏｎｅ

ａ

ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．

ｉｍａｇｅｓ

ａｎｄ

ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ

ａｎａｌｙｚｅ

ｔｈｅｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓａｎｄ

ｐａｙｌｏａｄ

ｏｆｔｈｅｓｅ

ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．Ｆｒｏｍ

ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ

ｒｅｓｕｌｔｓ，

ｗｅｆｉｎｄ

ｔｈａｔ，ｃｏｍｐａｒｉｎｇ

ｗｉｔｈ

ｏｕｔｐｕｔ

ｈａｌｆｔｏｎｅｄ

ｉｍａｇｅ

ｗｉｔｈ

ａ

ａ

ｈａｌｆｔｏｎｅｄ

ｉｍａｇｅ

ｗｉｔｈｏｕｔ

ｗａｔｅｒｍａｒｋ，ｔｈｅ

ｖｉｓｕａｌ

ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ

ｏｆｔｈｅ

ｗａｔｅｒｍａｒｋ

ｉｓ

ｖｅｒｙ

ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ

ｆｒｏｍｔｈｅ

ｏｒｉｇｉｎａｌ

ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ－ｔｏｎｅ

ｉｍａｇｅ．Ａｎｄ

ｔｈｅｓｅ

ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ

ｍｅｔｈｏｄｓｃｏｕｌｄ

ｏｎｌｙ

ｒｅｓｉｓｔｓｏｍｅｍｉｌｄａｔｃａｃｋｓｂｕｔｂｅ

ｖｕｌｎｅｒａｂｌｅ

ｔｏ

ｏｔｈｅｒｖｉｃｉｏｕｓａｔｔａｃｋｓ．Ｉｔ

ｗｏｕｌｄｂｅ

ｏｎｅ

ｏｆｔｈｅ

ｕｎｒｅｍｉｔｔｉｎｇ

ｒｅｓｅａｒｃｈ

ｗｏｒｋｓ

ｔｏ

ｓｅｅｋ

ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ

ａｓ

ｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｈａｌｆｔｏｎｅｄ

ｉｍａｇｅｓ

ｔｈａｔｃｏｕｌｄｒｅｓｉｓｔ

１＿ｈｉｓ

ｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓ

ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ

ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ

ｌｏｗ－ｐａｓｓ

Ｂａｓｅｄ

ｏｎ

ａ

ｍａｎｙ

ａｔｔａｃｋ

ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ

ａｓ

ｐｏｓｓｉｂｌｅ．

ｅｒｒｏｒ

ｅｒｒｏｒ

ｎｅｗｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ

ｔｏ

ａｓｓｅｓｓ

ｔｌｌｅｈａｌｆｔｏｎｅ

ｑｕａｌｉｔｉｅｓ

ｏｆ

ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ

ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．Ａｎ

ｈａｌｆｔｏｎｅ

ｉｍａｇｅ，ａｎｄ

ｔｈｅ

ｉｎｔｅｇｅｒ－ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ

ｆｉｌｔｅｒｂａｎｋｉｓ

ａｐｐｌｉｅｄ

ｔｏ

ｅｖｅｒｙ

ｈａｌｆｔｏｎｅ

ｉｍａｇｅ

ｉｓ

ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ

ｉｎｔｏ１６ｓｕｂｂａｎｄｓ

ｂｙｕｓｉｎｇ

ｆｉｌｔｅｒｓａｎｄ

ｔｈｅｓｅ

ｈｉｇｈ—ｐａｓｓ

ｆｉｌｔｅｒｓ

ａｌｏｎｇ

ｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎ

ａｎｄ

ｖｅｒｔｉｃａｌｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｓ

ａｒｅ

ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．

ｓｕｂｂａｎｄ

ｉｍａｇｅｓ。ｈｉｇｈ－ｏｒｄｅｒ

ｅｒｒｏｒ

ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｄｅｆｉｎｅｄ

ｔｏ

ｅｖａｌｕａｔｅ

ｔｈｅ

ｑｕａｌｉｔｉｅｓ

ｏｆ

ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ

ｄｉｆｌｕｓｉｏｎｆｉｌｔｅｒｓ．Ｔｂｅ

ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ

ｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ

ｓｕｂｂａｎｄｓ

ｏｆ

ｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌ

ｉｍａｇｅ

ａｎｄ

ｔｈｅ

ｏｒｉｇｉｎａｌ

ｉｍａｇｅ

ａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ

ｔｏ

ｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｃａｕｓｅｄ

ｂｙ

ｔｈｅ

ｅｒｒｏｒ

ｆｉｌｔｅｒｉｎ

ｅｒｒｏｒ

ｕｓｅａ

ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ

ｈａｌｆｉｏｎｉｎｇ．Ｉｎ

ｏｒｄｅｒ

ｔｏ

ｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅ

ｑｕａｌｉｔｉｅｓ

ｏｆ

ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ

ｃｏｎｓｔａｎｔ－ｔｏｎｅ

ｐａｔｃｈ

ｔｏ

ｅｌＴｏｒ

ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ

ｆｉｌｔｅｒｓ，ｗｅ

ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｆｉｌｔｅｒｓｂｅｈａｌｆｔｏｎｅｄ

ｂｙ

ｔｈｒｅｅ

ｃｏｍｍｏｎｌｙ

ｕｓｅｄ

ｅｒｒｏｒ

（Ｆｌｏｙｄ－Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ，Ｊａｒｖｉｓ

ａｎｄ

Ｓｔｕｃｋｉ）ａｎｄ

ｔｈｅ

ｅｎｅｒｇｙ

ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅ

ｐａｔｃｈｇｅｎｅｒａｔｅｄ

ｂｙ

Ｊａｒｖｉｓ

ｅｒｒｏｒ

ｆｉｌｔｅｒｉｓｍｏｓｔｓｉｍｉｌａｒ

ｔｏ

ｔｈｅｎｏｒｍａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ

ａｍｏｎｇ

ｔｈｅｓｅｔｈｒｅｅ

ａｒｅ

ｅｒｒｏｒ

ｆｉｌｔｅｒｓ．Ａｎｄ

ｏｕｒ

ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ

ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ

ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ

ｗｉｔｈ

ｔｈｅ

ｐｒｅｖｉｏｕｓ

ｒｅｓｅａｒｃｈ

ｗｏｒｋｓ

Ｆｉｎａｌｌｙ

ｔｈｉｓ

ｐａｐｅｒ

ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ

ｔｈｅ

ｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｓ

ｈａｌｆｌｏｎｉｎｇ

ａｎｄｔｈｅ

ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．

ａｎｄ

ｔｈｅ

ｐｏｔｅｎｔｉａｌ

ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

ｏｆ

ｄｉｇｉｔａｌ

ＩＩ