扩频技术在数字水印技术中的应用

《扩频技术在数字水印技术中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、扩频技术在数字水印技术中的应用扩频技术在数字水印技术中的应用：首先对数字水印技术作了一般概述，重点分析了扩频技术的原理及特征，应用到数字水印技术中的方法和优点，最后给出了一个利用扩频技术的典型方案。．引言由于多媒体技术取得了重大发展，使得非法拷贝和传播有价值、受保护的数字产品相当轻易。这种所谓的盗版给音乐、影视、广播和软件行业造成极大的经济损失。传统的保护方法包括：在通讯X中限制某些站点的存取和对多媒体数据进行加密且严格治理密码，这种称之为“信任系统”通过阻止未授权用户访问多媒体数据来实现保护。然而，一旦授权用户非法拷贝、非法传播给其他用户，这种系统对保护无济于事。针对以上情况，数字水印技

2、术被提出且被以为最有希看成为“信任系统”的补充。数字水印技术是将一段非凡的信息隐躲在文本、图像、视频、音频等多媒体数据中，这种非凡的信息即数字水印永久地和多媒体数据结合在一起。和加密技术不同，这种技术对原数据基本上不作改变。水印标明数据的所有者、日期、权限等信息，就像产品的商标一样。因而，水印可用于标题说明、数据鉴别、保密通讯和保护等，根据不同的目的，水印包含的信息不同。2．数字水印技术的框架目前，数字水印技术仍没有同一的标准。本文以图像数据为例，其一般原理同样适用于其它多媒体数据。图1、图2、图3分别示出了数字水印技术涉及的三个过程：水印的加进、通讯、水印检测。图1水印天生及加进过程图1

3、可分成C1、C2两个过程。原始图像I和信息S通过C1运算天生水印、关键字K和原始图像I通过C2运算过程天生含水印的图像I’。关键字K的功能有二，一是保密性：K仅为授权部分所知；二是指定加进水印的位置，掩蔽M的目的是利用HVS(人的视觉系统)特性，加进尽可能强的水印信号到原始图像I中，以便进步水印的健壮性。图像I’在传播过程中必然会受到各种有意或无意的干扰而变形成图像I”,这一过程可用通讯领域的通讯信道来表示。如图2。　图2水印通讯　水印检测可分为水印提取和验证。提取过程是利用关键字K从变形的图像I”中通过E1运算提取出可能的水印((W,W’)≈1,可以为图像I”中含水印W,这一结果可用作的

4、证据，因而能确定出图像I”的所有者　，如图3表示。　　图3水印检测和验证3．数字水印的种类对于数字图像来说，水印技术就是通过改变图像数据的值来加进水印，根据加进方法不同，水印技术分成：时域法和频域法。时域法直接改变图像元素的值，一般是在图像元素的亮度或色带中加进调制的水印信号。频域法利用某种数学变换，将图像用频域表示，通过改变图像的某些频域系数来加进水印，然后利用反变换天生含水印的图像，常用的数学变换有离散傅立叶和离散余弦变换。数字水印技术的要求　针对不同的应用，水印的要求不同或者夸大的重点不同，一般来说，水印应具有：不可感知性。水印技术的首要条件是加进水印的图像和原始图像基本上相同，即水

5、印是看不见的，图像的质量不因水印的加进有明显的改变，否则将影响图像的贸易价值。（2）健壮性。加进水印的图像在传播过程中必然会受到各种有意或无意的干扰，水印技术必须能反抗低通滤波、变形、边沿增强、抖动、剪切、扫描、有损压缩、A/D、D/A转换等信号处理。另外，水印技术还应能抵御各种有意的破坏，它们包括移往水印和使水印无法提取。（3）平安性。即使水印算法公然，它同样能防止未授权团体移往水印或加进一个假的水印。（4）隐躲能力。它是指在不影响图像质量的条件条件下，能加进水印的信息量。为了加进足够的信息来作为正当证据，水印算法应有公道的隐躲能力。不难分析出，某些要求之间存在冲突，比如不可感知性和健壮

6、性、隐躲能力和不可感知性，增加一方必然会降低另一方。实际上，水印技术的一个重要方面是探究如何折衷这些要求。5．扩频技术及其在数字水印技术中的应用数字水印技术的探究大约始于1994年，早期的算法夸大水印的不可见性而忽视水印的健壮性，这些算法的理论基础主要源自统计学和图像编码、处理领域。扩频技术的运用标志着水印技术的重大进步。扩频技术起源于通讯系统，最早只是用于军用通讯系统、制导系统等军用系统，它的理论基础于信息论和抗干扰理论。香农（Shannon）在其信息论中得到有名公式：C=ain,SPIESymposiumonVisualmunicationsandImageProcessing(VCI

7、P-95),(CU/CTRTR390-94-37)6.[DICE]TheDICEpany,7.[EIK]EIKONAmark,~pitas/sign.