23、水印检测技术：从感知掩蔽到多通道模型

水印检测技术：从感知掩蔽到多通道模型

1. 感知掩蔽的考虑

在水印技术中，理论模型往往没有考虑感知掩蔽的影响。感知掩蔽是指在某些情况下，人类的视觉或听觉系统对信号的某些变化不敏感。在水印检测中，这表现为模型没有考虑方程（4.37）中 $m^$ 项的存在。为了解决这个问题，有两种可行的解决方案：
- 将 $m^$ 视为随机未知量 ：重新设计检测器，使其能够考虑到 $m^$ 的存在。
- 估计 $m^$ 并寻找复合水印 ：通过估计 $m^$，可以得到复合水印 $w’ = {w’_1, w’_2 \ldots w’_n} = {m^_1w_1, m^_2w_2 \ldots m^_nw_n}$。这种方法更为常见，因为检测器只需要应用嵌入器计算序列时使用的相同程序。然而，这种方法的有效性依赖于两个条件：一是水印的存在不会显著影响 $m^$ 的计算，这通常由于水印的不可感知性约束而满足；二是攻击也不会对 $m^$ 的计算产生显著影响，但攻击可能会使 $m^$ 的估计变得困难，从而影响检测器的性能。

此外，$m^$ 的存在可能会改变水印信号的统计特性，从而使一些最优检测器所依赖的假设失效。尽管缺乏理论分析，但实验结果表明，通过估计 $m^$ 并基于 $w’$ 设计检测器，可以获得一定的性能提升。

2. 乘法高斯通道

在水印嵌入策略中，加法水印是最常见的方法，其理论分析相对简单，特别是当宿主特征和攻击都被建模为白色高斯过程时。然而，在某些情况下，乘法水印可能更具优势，例如在频域操作的算法中，乘法嵌入规则可以利用人类视觉和听觉系统的掩蔽特性。

2.1 模型