可逆自然语言水印技术是自然语言水印技术的一个重要分支,旨在以一种可逆的方式在自然语言文字载体中嵌入水印信息,同时在水印信息提取后,可以完整地恢复原始载体的内容,从而达到保护载体版权和无损恢复载体内容的目的。本文针对现有可逆自然语言水印方法存在的问题,以无损压缩和预测误差扩展技术为重点,研究了基于同义词替换的可逆自然语言水印方法,主要研究内容和研究成果如下:1.为了实现大容量水印嵌入和降低共享的附加信息量,提出了一种基于算术编码和同义替换结合的可逆自然语言水印方法。首先,通过分析同义词的相对频率,将载体文本中用于嵌入信息的同义词量化成一个非均匀分布的冗余二进制序列。然后,利用自适应二进制算术编码将量化后的二进制序列无损地压缩以提供可容纳附加数据的空闲空间。最后,附加了水印信息的压缩数据将通过同义词的替换以可逆方式嵌入到载体文本中生成水印文本。在接收方,通过解码水印文本中出现的同义词提取到水印信息和压缩数据,同时,对提取的压缩数据进行解压缩以获取原始同义词序列的量化值,通过同义词的逆替换无损地恢复出原始载体文本的内容。实验结果表明,该方法无需通过其他途径共享任何辅助数据就可成功地盲提取水印信息并实现原始载体文本的无损恢复,同时达到较高的水印嵌入容量。2.为了进一步提高水印容量和隐蔽性,提出了一种基于上下文合适度预测误差扩展的可逆自然语言水印方法。首先,该方法通过单词的词向量来计算词与词之间的相似度,并根据词的相似度构建大规模同义词词库。其次,利用同义词与上下文单词的词向量距离来衡量同义词在当前上下文中的合适度。通过设置阈值,根据上下文合适度筛选可替换的同义的词集合并进行编码。最后,通过扩展上下文合适度的预测误差来控制同义词的替换,实现水印的嵌入并在水印提取时能恢复出原始的同义词。实验结果表明,该方法能有效地提取水印和可逆地恢复出原始文本,并大幅度地提高水印容量。即使在阈值较高的情况下,该方法仍具有较高的水印容量和高抗检测性。