基于纠错编码的文本水印算法及DSP实现

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随着Internet的普及和多媒体技术的发展,数字产品的产权保护已经越来越重要。数字水印技术是通过一定的算法将产品的版权标志性信息等水印信息直接嵌入到多媒体数据当中。数字水印常用于产权保护、真伪鉴别、秘密通信、产品标识等领域,已经成为当前国际学术研究的一个前沿领域。嵌入式系统是当今计算机领域研究的主要方向,嵌入式系统软硬件均可裁剪、功能单一且性能稳定、成本较低、一般在体积功耗等方面都有严格的要求。ARM通常用来维持操作系统和一些管理控制、数据交换等工作。DSP专门用来处理大量复杂数据,设计完成算法的实现,具有很高的效率和稳定的性能。本文深入分析了文本水印信息的特点,提出了基于纠错编码的文本水印算法。该算法直接将文本信息的二进制码流作为水印信息嵌入到数字产品当中,具有很大的水印容量空间。采用纠错编码对文本信息进行预处理,能够大幅度提高水印的鲁棒性和抗攻击能力。通过对常见的各种纠错编码的编码效率以及纠错能力的研究和分析,找出了适合用来处理文本水印信息的高效纠错编码。对嵌入水印信息的载体图像进行小波变换,通过使用复合混沌加密和置乱算法提高水印的鲁棒性和安全性。本文采用SEED-DTK6446的嵌入式系统完成设计。系统是基于DSP和ARM双核的处理器,其中DSP子系统用来做算法分析与实现,ARM子系统用来提供控制和系统管理。该系统采用U-Boot作为开机运行的系统启动引导程序,采用开源的Linux操作系统内核提供操作系统平台支持。该系统还提供了丰富的外围接口,串口用来提供通信控制,JTAG接口用来下载代码,仿真实现。视频接口用来提供图像和视频资源加载。实验结果表明,基于纠错编码的文本水印算法能够较大幅度地提高文本水印的水印容量和鲁棒性,采用混沌置乱和混沌加密能够有效地保证水印的安全性。同时,算法的实用性较强,能够移植到DSP内核的嵌入式系统中使用,进一步提高产品的性能和专门化设计。
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