一种基于直序扩频和跳频技术的数字水印方案.PDF

电子发烧友 电子技术论坛 ( ) 第 3 6卷第 6期　　　　　　　　　　　　　　　上海师范大学学报 自然科学版 Vol. 36 , No. 6 ( ) 2 0 0 7年 1 2月　　　　　　 　　　　　Journal of Shanghai Normal University Natural Sciences 2 0 0 7 , Dec. 一种基于直序扩频和跳频技术的数字水印方案 姚　恒 ,王　沛 (上海师范大学 数理信息学院 , 上海 200234) 摘　要 : 打破了传统的基于直序扩频数字水印算法的局限 ,创新性的提出了一种结合直序扩 ( ) ( ) 频 DS 和跳频 FH 技术的数字水印方案. 考虑到系统的频带限制 ,实际操作中采用软扩频方 法来代替直序扩频 ,跳频的频率范围在图像子块离散余弦变换的中频系数中选择. 通过计算相 邻系数平均值来自适应调整待量化 DCT系数的量化间隔 ,大大提升了水印系统的逼真度. 根 据单极性量化方法实现盲检测. 整个算法使用双重密钥 ,使得水印系统针对 JPEG压缩攻击具 有较强的必威体育官网网址性和抗干扰性. 经实验表明 :水印是不可察觉的 , 由于水印嵌入到载体图像的 DCT域 ,所以本算法对抵抗 JPEG压缩具有很好的鲁棒性. 关键词 : 数字水印 ;直序扩频 ;调频扩频 ; 自适应量化 TP391　　 A 　　 (2007) 中图分类号: 文献标识码 : 文章编号 : 0　引　言 数字水印技术是一种通过在被保护的数字对象中嵌入不可见信息来证明版权归属或跟踪侵权行为 的新兴技术. 扩频水印已成为研究热点. 扩频水印具有抗干扰能力强和不易检测等优点. 目前主要的扩频水印 方法 [ 1 ～ 4 ] 为直序扩频. 直序扩频出现的主要问题有 : ①载体信号的频带有限制 ,无法充分发挥直序扩 频的优势 ; ②算法复杂度高 ,水印的生成和提取算法应用存在难度 ; ③算法自适应不高 ; ④不易实现盲 检测和盲提取. 提出一种基于 FH /DS系统的数字水印方案. 算法主要优点 : ①有效结合直序扩频和跳频技术 ,使之 应用于数字水印领域 ; ②水印算法复杂度较低 ; ③自适应调整 DCT系数的量化间隔 ,增加了图像的逼真 度 ; ④实现盲水印提取. ( ) ( ) 跳频 FH 和直扩 DS 系统都具有很强的抗干扰能力 ,是用的最多的两种扩频技术. 两种方法都有 自己的独到之处,但也各自存在不足 ,将两者有机地结合起来 ,可以大大改善系统性能 ,提高抗干扰能 力. 例如直扩系统对同步的要求高 , 远 - 近效应影响大 ,跳频在抗选择性衰落 ,抗多径等方面的能力 不强. 需要发送的信号首先被伪随机码 I扩频 ,随后去调制由伪随机码 II控制的频率合成器产生的跳变 频率 ,被放大后发送出去. 接收端解跳频 ,得到一固定中频的直扩信号 ,然后进行解扩 ,送至解调器 ,将传 送的信号恢复出来. 这里用了两个伪随机码 ,一个用于直扩 ,一个用于控制频率合成器. 一般用于直扩的 伪随机码的速率比用于跳频的伪随机码的速率要高得多. 　　　　　　　　　　 收稿日期 : ( ) ( ) 作者简介 : 姚恒 1982 - ,男 ,上海师范大学数理信息学院硕士研究生 ;王沛 1970 - ,女 ,上海师范大学数理信息 学院副教授. © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Pu