论文部分内容阅读
网络技术的发展使得网络传输的数字产品在没有授权的情况下容易被恶意篡改、拷贝。数字水印(Digital Watermarking)是目前国际信息安全学术界的一个前沿方向,为多媒体信息的安全和传送提供了新的方法。数字水印通过在原始数据中嵌入水印秘密信息来证实该数据的所有权,以实现版权保护。独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)方法的研究起源于盲源分离技术,盲源分离是在不知道源信号和传输信道参数的情况下,根据输入原信号的统计特性,仅通过接收到的混叠信号恢复出各个源信号的过程。独立分量分析已经被广泛应用于实际数据的处理中,诸如图像处理、语音信号处理、生物医学信号处理、模式识别、数据挖掘和图像特征提取等领域。本文从三个不同的角度来研究基于ICA的数字水印技术,其目的是在保证不可见性的前提下,提高数字水印的嵌入容量、隐蔽性及鲁棒性。主要完成了以下工作:(1)研究了JADE(Joint Approximate Diagonalization of Eigenmatrices)盲信号分离算法失效的问题,从理论上找出算法失效的原因,获得了源信号相关性与算法失效的关系:源信号相关性越强,JADE盲信号分离算法失效问题越严重。并通过仿真实验证明了理论分析结果的正确性。(2)针对常用的音频水印算法存在的鲁棒性较差、水印嵌入容量较少的问题,提出了一种基于独立分量分析的音频数字水印方法。使用该方法时,对原始音频文件进行离散余弦变换,在变换得到的音频文件中利用随机混合嵌入压缩编码的数字水印图像,再进行离散余弦逆变换;提取时,对音频文件进行离散余弦变换,再用独立分量分析方法进行水印检测。实验结果表明该方法具有较大的数字水印嵌入容量、强鲁棒性和可行性。(3)针对数据库水印提出一种基于独立分量分析的公开数据库水印方法。给出了水印嵌入的混合概念,首先对水印图像经过独立分量分析(ICA)后得到若干个独立分量水印,利用迭代混合的方法嵌入水印,再利用盲源JADE算法提取水印。这种数据库水印方法不需原关系数据库,理论分析和仿真结果验证了该方法的有效性和可行性,显著提高了水印的隐蔽性及嵌入容量。