基于Turbo码和扩频的图像多水印技术

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1、第35卷第12期计算机工程2009年6月VoL35No．12ComputerEngineeringJune2009·安全技术·文章编．00I——■———基于Turbo码和扩频的图像多水印技术马晓雷，李宏昌(1．武警工程学院研究生大队，西安710086；2．武警工程学院基础部，西安710086)摘要：提出一种基于Turbo码和扩频技术相结合的多水印算法，可以在一个图像上嵌入多个二值图像来代表不同信息。该算法利用Turbo码优异的纠错性能和扩频通信的多址技术，并根据人眼视觉特性，将经过伪随机排序、Tu

2、rbo码编码并使用不同的伪随机码扩频的水印嵌入到DCT变换系数的中频中。对算法在多种攻击下进行仿真。实验结果表明，利用该算法实现的水印具有良好的不可见性和鲁棒性。关健词：Turbo码；扩频；DCT变换ImageMulti-watermarkTechnologyBasedonTurboCodeandSpreadSpectrumMAXiao-lei．LIHong-chang(1．PostgraduateBattalion，ArmedPoliceEngineeringCollege，Xi’an71008

3、6；2．BasisDepartment，ArmedPoliceEngineeringCollege，Xi’an710086)[Abstract]Thispaperproposesanimagemulti—watermarkalgorithmbasedonTurbocodeandspreadspectrum，Diferentinformationcanberepresentedbybinaryimagesembeddedinanimage．Usingtheexcellenterror-correct

4、ingofTurbocodeandspreadspectrumcommunicationtechnology，thewatermarkisembeddedintheDCTcoeficientsmid—frequency，whichisarangedbyPseudo—random，codedbyTurbocodeandspreadspectrum，inaccordancewiththevisualcharacteristicsofthehumaneye．Atthesametime，thealgori

5、thmunderseveralattacksissimulated．Theexperimentalresultsshowthatthealgorithmisgoodatinvisibilityandrobustonimplementingthewatermark．[KeywordsITurbocode；spreadspectrum；DCTtransform1概述文献[2—3]已经将Turbo码应用到数字水印中，本文提出随着信息时代的到来，网络己成为人们生活的重要组成了一种基于Turbo码和扩频技术

6、[4-5]相结合的多信息隐藏方部分。但是，网络在给人们带来便利的同时也暴露出越来越案，该算法以符合人眼视觉特性的DCT变换为基础，通过在重要的安全问题：作品侵权更加容易，篡改更加方便。当网原始信息的分块DCT变换域的中频部分嵌入扩频水印来隐络使用者以不同方式使用数字作品时，数字作品制作权人既藏水印信息。仿真结果表明该水印算法对JPEG压缩、剪切、难以获悉有关信息，又难以获得权利保障。另一方面，使用噪声、滤波等攻击具有良好的鲁棒性和不可感知性。人即使愿意合法地取得使用权，要找到遍布全国甚至全球的2水

7、印编码和扩频数字作品制作权人，这也是极不现实的。为了解决这个问题，水印生成过程如图1所示，2个水印图片在密钥Key1的作品中需要同时存在多个水印。一般来说，作品首先包括一控制下先进行伪随机排序，再进行Turbo编码得到二值序列个鉴定自身为版本所有者的水印，其次作品的每个副本中都C，C∈{一1，1}，接着在密钥Key2控制下生成4个高度不相关嵌入一个独一无二的水印来鉴定其发行者，最后再加入一个的PN序列m，m，m，m，并分别用2个PN序列对前面的唯一的验证购买者的水印。运用多水印方案，既能保护版权码

8、字进行扩频调制【5J，即分别用mm来代替前面一个水印所有者的利益，也给愿意合法取得使用权的人提供了便利。编码序列的．1和1，同时用另外2个PN序列对另一个水印数字水印要解决的2个主要问题就是水印的不可感知和编码序列进行调制。分别得到扩频水印序列WI，W2，鲁棒性。考虑到图像水印系统和通信系统的模式很相似，人wl，W2∈{0，1}。们将纠错编码用于数字水印中来提高性能，取得了很好的效果。Turbo码”是一种并行级联递归系统卷积码，因其具有接近Shannon理论误码极限的纠错性能受到学