67、基于神经网络的数字图像水印方案探索

基于神经网络的数字图像水印方案探索

1. 数字水印技术概述

随着数字技术和多媒体网络的飞速发展，数字多媒体信息在通信网络中的传播量急剧增加。然而，非法数据访问和未经授权的数据复制变得更加容易和普遍，因此设计用于多媒体数据版权保护和内容验证的鲁棒方案变得迫在眉睫。数字水印技术作为一种有效的数字作品版权保护和认证方法应运而生，它是指通过秘密密钥将不可察觉的数字信号（水印）嵌入到多媒体内容中的过程，水印在嵌入媒体中可以是可见的或不可见的。

目前，已经有许多不可见水印技术被报道，根据水印信号嵌入的域不同，主要分为两类：
- 空间域嵌入 ：通过调制预先选择样本的强度来嵌入水印。
- 变换域嵌入 ：在适当的变换域，如离散余弦变换（DCT）、离散傅里叶变换（DFT）或离散小波变换（DWT）域中嵌入水印。

同时，根据检测时是否需要原始信号，水印方案又可分为非盲方法（检测时需要原始信号）和盲方法（检测时不需要原始信号）。

2. 基于神经网络与混沌映射的盲水印方案

2.1 混沌水印生成

混沌序列具有伪随机和宽频谱等特性，使其天然适用于安全通信和鲁棒水印系统。该方案旨在使用秘密密钥 K 生成高通混沌水印。具体步骤如下：
- 生成混沌序列 ：使用斜帐篷映射，基于选定的参数 α 和初始值 x0（作为秘密密钥 K）生成混沌序列，其公式为：
[
f(x)=\begin{cases}
\frac{x}{\alpha}, & 0\leq x\lt\alpha\