一种利用载体增强稳健性的多比特扩频水印方法

摘要

本发明的利用载体增强稳健性的多比特扩频水印方法，包括：a)生成一组伪随机序列；b)用函数对序列进行预处理；c)载体信号变换；d)预处理并求取内积；e)根据载体与水印的相关性计算水印功率衰减因子；f)水印信息嵌入；g)获取含水印的多媒体信号。水印提取过程包括：h)含水印信号的变换；i)预处理含水印信号；j)生成参考序列；k)获取判决变量；l)提取水印信息。本发明的多比特扩频水印方法，充分利用载体来增强水印的稳健性，缓和了水印速率、透明度与稳健性之间的矛盾，从而获得比现有方案更优异的性能。另一方面，本发明所述方法对载体类型、载体向量的获得方式以及嵌入端与提取端的预处理方法没有任何限制，具有很好的通用性。

主权项

1.一种利用载体增强稳健性的多比特扩频水印方法，其特征在于，包括水印嵌入和水印提取步骤，设需要在个载体数据中嵌入个水印比特；所述水印嵌入通过以下步骤来实现：a).生成伪随机序列，伪随机序列发生器根据给定的密钥产生个长度为的伪随机序列，用列向量()表示，序列中各元素取值为；b).对伪随机序列进行预处理，采用函数表达式为的嵌入端预处理方法，对步骤a)中生成的伪随机序列进行预处理，以使其符合水印透明度的要求；处理后的伪随机序列记作，其中；c).载体信号变换，利用可逆的数学变换将载体信号转换为可进行水印嵌入的嵌入域信号，并逐段分割为等长的、元素个数为的载体向量；d).预处理并求取内积，采用函数表达式为的提取端预处理方法，对载体序列和步骤b)中处理后的伪随机序列进行处理，处理后的结果分别为、；对于元素个数均为的列向量和来说，定义向量内积为，其中表示向量转置；按照下面的公式分别计算、与个伪随机序列的内积：，，其中；e).计算水印功率衰减因子，给出关于的线性方程组：，其中：，；,；常数用于控制水印的稳健性与透明度，其取值满足0＜＜1；为载体干扰抑制因子，表示当前载体序列中待嵌入的第个水印比特上的载体干扰被完全抵消，表示载体干扰被完全保留；，为第个待嵌入的水印比特，；由线性方程组可得，，根据判定的值和给定的值，可求出各伪随机序列的功率衰减因子；f).水印信息的嵌入，采用如下式所示的多比特扩频水印嵌入方法实现水印序列与载体信号的叠加：其中，为载体向量，为嵌入水印后的向量；g).获取含水印的多媒体信号，采用步骤c)中数学变换的逆变换，将嵌入域中含水印信息的信号反变换回原始载体所在的时域或空域，得到含水印的多媒体信号。