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研究生:張禎耀 
論文名稱:多路徑編碼於數位浮水印上的應用
論文名稱(外文):Multiple-Description Coding in Digital Watermarking
指導教授:廖俊睿
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:101
中文關鍵詞:數位浮水印多路徑編碼
外文關鍵詞:Digital WatermarkingMultiple description coding
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印是為了保護智慧財產權而產生出來的,主要是在數位多媒體藏入不可視的資料,當有人竊取時就可還原浮水印,以利驗證。但是藏入的浮水印必須在多媒體檔在分割、壓縮等處理下,還能取出正確的浮水印,否則將失去數位浮水印功用。
加強浮水印抵抗外來的處理能力,此論文將探討數位浮水印先經過渦輪碼或是多路徑編碼處理後再藏入影像中,接著對影像做JPEG壓縮處理,看浮水印在各種壓縮倍率下,其正確率情況,並且瞭解在加入渦輪碼和多路徑編碼後,和原始浮水印相比,正確率改善情況。
在使用matlab模擬後我們發現,經過多路徑編碼率1/3渦輪碼的浮水印不但增加多路徑數量量化器效果且抵抗壓縮的能力最佳,以JPEG壓縮來說,壓縮18倍後才有錯誤的發生,但是缺點是加入太多的冗餘
位元(redundancy),使得能藏入的資訊太少。所以我們又使用多路徑反覆解碼於浮水印,讓能藏入的資訊增加,但其代價是正確率下降,不過整體來說使用多路徑反覆解碼,能平衡強健度和資訊量大小,不會過於偏向任何一方,且其架構較簡單,適合用於浮水印上。

Digital watermarking has been proposed to protect the copyright of digital multimedia. It achieved its goal by hiding the copyright information invisibly in the multimedia data. If someone stole the data, we can extract the watermark and assert that the copyright belong to us. However, Digital watermarking must be extracted correctly when the multimedia data are modified by JPEG compression or other signal processing attacks.
In order to resist the attacks, we propose to add error correcting codes (ECC) into watermarks .The methods we used are turbo code and “multiple-description coding”. In Matlab simulation, we find that the watermark with “multiple- description turbo code(code rate=1/3)” not only has the advantage of “multiple-description coding” but also can withstand compression attack best. The error in watermark happen until the compression ratio is 18 to 1,but the disadvantage is that ECC adds too much redundancy so that the capacity of watermark reduces. To increase the capacity, we use the “iterative decoding of multiple description”. The technique tradeoffs between watermark accuracy and the watermark capacity. Furthermore, the architecture of “iterative decoding of multiple description” is simpler than “multiple description turbo code” so that using “iterative decoding of multiple description” in watermarking is cost-effective, efficient, and robust.

中文摘要 I
Abstract II
誌謝 IV
目錄 V
圖目錄 IX
表目錄 XIII
第一章 緒論 1
第二章 多路徑數量量化器 3
2.1多路徑數量量化器介紹 3
2.2多路徑數量量化器的公式化與表示法 4
2.3多路徑數量量化器失真問題 7
2.4理想狀況的條件 8
2.5在多路徑數量量化器性能下的失真率範圍 10
2.6標籤指定 11
2.6.1標籤指定介紹 11
2.6.2設計好的標籤指定條件 12
2.6.3修正的巢狀標籤指定 13
2.6.4修正的線性標籤指定 14
2.6.5 MN和ML標籤指定特性比較 17
第三章 渦輪碼 18
3.1渦輪碼介紹 18
3.2渦輪碼 20
3.2.1渦輪碼編碼 20
3.2.2渦輪碼解碼器 22
3.2.3反覆解碼 30
3.3多路徑反覆解碼器 32
3.3.1多路徑反覆解碼介紹 32
3.3.2多路徑反覆解碼的編碼器 33
3.3.3多路徑反覆解碼的解碼器 34
第四章 展頻技術的數位浮水印 37
4.1數位浮水印介紹 37
4.1.3數位浮水印特性 39
4.1.4 影像品質定義 40
4.2 JPEG影像特性 41
4.2.1 JPEG影像壓縮特性簡介 41
4.2.1 JPEG壓縮所使用的技巧 41
4.3跳頻展頻技術之數位浮水印 46
4.4快速跳頻展頻浮水印 47
4.5慢速跳頻展頻浮水印 47
4.5.1慢速跳頻展頻浮水印簡介 47
4.5.2嵌入浮水印的方法 48
4.5.3產生跳頻碼與建立慢速跳頻表 49
4.5.4取出浮水印方法 54
第五章 渦輪碼於浮水印上的應用 56
5.1研究方向 56
5.2資訊量大小限制 56
5.3加入渦輪碼的浮水印 57
5.4重新定義PSNR 61
5.5模擬結果 63
第六章 多路徑數量量化器於浮水印上的應用 67
6.1研究方向 67
6.2加入MDSQ的浮水印 67
6.3 MDSQ解碼器應用於浮水印上的問題 71
6.3.1問題產生原因 71
6.3.2問題解決方式 71
6.4模擬結果 73
第七章 多路徑編碼於浮水印上的應用 77
7.1研究動機 77
7.2多路徑渦輪碼應用於浮水印 77
7.2.1多路徑渦輪碼架構 77
7.2.2模擬結果 79
7.3多路徑反覆解碼於浮水印上的應用 84
7.3.1研究方向 84
7.3.2多路徑反覆編碼的編碼架構 84
7.3.3多路徑反覆編碼的解碼架構 86
7.3.4模擬結果 91
第八章 結論與未來工作 98
8.1結論 98
8.2未來工作 99
參考文獻 100

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