基于ldpc纠错码数字水印技术的研究

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1、南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要数字水印作为一种新兴的多媒体信息知识产权保护技术,日益得到广泛的研究和应用。但是，到目前为止，数字水印仍是一种尚未成熟的技术，如何提高水印算法在不同环境下的实用性己经成为目前急需解决的问题。本文主要研究基于LDPC纠错码的数字水印，介绍了数字水印常见算法以及纠错编码、小波分析等基础理论，分析了数字水印系统与通信系统的内在联系。鲁棒性是数字水印的重要指标之一,文章提出将LDPC编码的数字水印应用于数字版权保护中,利用LDPC纠正水印误码来降低检测误码率,提高水印受到攻击的鲁棒

2、性。目前，编码复杂度是LDPC码实际应用的主要瓶颈，准循环LDPC(QC-LDPC)码是一类具有低编码复杂度的LDPC码。本文对如何构造性能好的QC-LDPC码的方法进行了较为系统的研究，着重分析了块填充QC-LDPC码的构造方法和一种高性能QC-LDPC码的构造方法，并对其进行了仿真比较。本文还研究了一种基于可逆二维映射的置乱算法，对原始印图像进行了置乱加密预处理，提高了算法的安全性和水印抵抗攻击的能力。对已有的Inoue水印算法做出了改进，算法对Inoue的利用小波重要系数算法的水印嵌入和提取规则进行了改进

3、，并将其应用到彩色图像数字水印算法中。本文对所提到各种算法作了编程仿真研究，对产生的水印进行了实验比较。试验结果表明，所提改进算法产生的水印鲁棒性和不可见性都很好，有一定应用价值。关键词：数字水印，准循环低密度奇偶校验码，小波变换，图像置乱I南京邮电大学硕士研究生学位论文ABSTRACTABSTRACTAsanoveltechniquetoprotecttheintellectualcopyrightofmultimediainformation,digitalwatermarkhasbeenresearche

4、dandappliedmoreintensively.Butuntilnow,digitalwatermarkisstillanimmaturetechnique,andhowtoimprovethepracticabilityofdigitalwatermarkunderdifferentcircumstanceshasbecomeanurgentproblem.ThisthesisaddressesthewatermarkingbasedonLowDensityParityCheck(LDPC)errorc

5、orrectingcode.Itintroducestheusualalgorithmsofdigitalwatermarking,methodofchannelcodingandWavelettransform.Besides,itanalyzesthepotentialrelationshipbetweendigitalwatermarksystemandcommunicationsystem.Robustnessisoneoftheimportantrequirementsofdigitalwaterma

6、rk.Toimprovetherobustnessofwatermark,LDPCcanbeappliedinwatermarking,intendingtolowerthedetectionerrorrate.Currently,thehighencodingcomplexityofaLDPCcodeisthemainbottleneckforitspracticalapplications.Aquasi-cyclicLDPC(QC-LDPC)codeisaclassofLDPCcodeswithlowenc

7、odingcomplexity.ThispaperhasconductedsomesystematicresearchontheQC-LDPCcodes.EspeciallyanalyzesatypeofQC-LDPCcodebasedonblock-fillingmethodandanewtypeofQC-LDPCcodehavinglowertriangularparitycheckmatrixwhichleadstogooderror-ratePerformanceandfastencoding.Also

8、,animprovedscramblingalgorithmbasedonreversibletwo-dimensionalmappingisresearched.Thealgorithmscramblestheoriginalwatermarkingimageinpretreatment,whichimprovestheabilityagainstattacksofthealgori