11、信息编码与数据嵌入技术详解

信息编码与数据嵌入技术详解

1. 信息编码

在信息编码过程中，需要考虑将消息嵌入的特定宿主资产。一种简单而有效的方法是对网格图进行修剪，去除所有不编码待编码消息的路径。这相当于消除所有错误的弧，即输入为 1 时的实弧和输入为 0 时的虚弧。

例如，假设要编码序列 01001，从 00 A 状态开始编码，修剪后的网格图会呈现特定形式。为了选择可能路径之一，将网格解码器应用于未标记的宿主资产，选择得到的路径来编码输入消息。这样可以最小化水印失真，因为选择的是最接近宿主资产的路径。

解码过程相对直接，将传统的维特比算法应用于整个网格图，识别出最接近标记宿主资产特征的路径，然后通过查看提取路径中弧的比特来解码序列。需要注意的是，用于计算宿主特征和网格弧之间距离的度量，取决于用于隐藏水印的特定嵌入算法。

2. 数据嵌入

在讨论了如何对要隐藏的信息进行编码后，接下来需要描述将其隐藏在宿主资产中的可能方法。这是一项关键任务，因为水印的性质很大程度上取决于隐藏信息插入宿主资产的方式。

从广义上讲，嵌入是通过首先从宿主数据中提取一组特征（宿主特征），并根据水印内容对其进行修改来实现的。定义嵌入过程需要两个步骤：选择宿主特征和定义嵌入规则。目前已经提出了几种解决方案，导致了不同类别的水印系统。

2.1 特征选择

在设计有效的数据隐藏系统时，确定将传达隐藏信息的特征集非常重要。许多应用要求隐藏信息不改变宿主信号的感知质量，因此应选择宿主特征，使得加水印的资产在可见性、可听性、可理解性或其他相关感知标准方面与未加水印的资产相同。

影响宿主特征选择的另一个重要要求是对信号处理更改