36、心电图信号盲水印自恢复与云安全系统设计

心电图信号盲水印自恢复与云安全系统设计

心电图信号盲水印自恢复

在当今的远程医疗监测领域，生物医学信号通过无线媒体进行传输已成为常见操作。医院之间交换生物信号需要高效且可靠的传输方式。水印技术作为一种在多媒体内容中添加“所有权”信息的手段，可用于证明内容的真实性、验证信号完整性以及控制复制过程。心电图（ECG）信号是检测各种心血管疾病的敏感诊断工具，它能精确测量和记录心脏的电活动。

心电图信号与水印技术背景

医生和医疗从业者经常在不同诊断中心交换医疗信号，以共享诊断和治疗案例。然而，信号中嵌入水印可能会导致信号失真，而信号中的信息对于疾病检测至关重要，任何失真都可能导致错误诊断。因此，实现医疗水印是一项具有挑战性的任务。

ECG信号由“PQRST”波的连续重复组成。起始时，线性信号形成波峰即“P”波；随后线性波下降出现向下偏转的“Q”波；“Q”波后突然向上偏转形成高尖的“R”波；“R”波下降时会有轻微向下偏转的“S”波；“S”波后明显的转折为“T”波，标志着ECG信号一个片段的结束。

水印技术可分为空间域和变换域两种。空间域中，最低有效位（LSB）插入是一种简单常见的方法，但易受图像操作影响，且水印易被统计分析检测到。频率域中，离散余弦变换（DCT）可用于隐藏数据，但存在块效应问题。离散小波变换（DWT）是一种较新的水印技术，其水印信号的不可感知性和失真度较为可接受。本文提出的方法基于平稳小波变换（SWT）的盲水印技术，嵌入过程的伪随机密钥由信号本身生成，水印提取机制具有自恢复性。

方法步骤

• 平稳小波变换（SWT） ：小波变换是将图像分解为一