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数字水印作为一种有效的数字媒体安全与认证技术已成为国际上研究的热门课题，并己由最初的盲水印发展到含边信息水印，目前含边信息水印已成为研究热点。本文对含边信息水印模型、含边信息水印系统性能和含边信息水印算法等进行了研究。主要工作如下：
1.含边信息水印模型
从边信息的概念出发，结合相关信源编码理论提出了一种更完善的含全边信息数字水印模型。该模型充分考虑了水印编码与嵌入过程中原始水印、载体、信道和检测器等不同实体之间的关系。
2.含边信息水印系统性能
(1)从虚警概率和漏警概率的基本定义出发，结合抖动调制水印系统中最小距离解码器的工作原理，建立了抖动调制水印系统的虚警概率模型和漏警概率模型。实验结果验证了所建立模型的准确性。
(2)测试了抖动调制水印算法对加性噪声、幅度缩放、线性滤波和有损压缩等常见信号处理的鲁棒性，分析并总结了不同攻击对含边信息编码水印系统的影响，并给出了相应的对抗策略。
(3)研究了抖动调制水印系统的自适应补偿和自适应量化策略。对带失真补偿的抖动调制水印算法的误码率进行了建模，并应用率失真理论采用高斯信道来模拟有损压缩信道，得到了在有损压缩下使得误码率最低时，自适应选择补偿因子的方法。此外，结合Watson模型和JPEG量化表，提出了自适应选择量化步长的方法，提高了水印系统的鲁棒性，并缓解了量化水印算法对噪声的敏感程度。
3.含边信息水印算法
(1)研究了变换域和变换方式的选择方法，提出了两种变换域水印算法。针对变换域和变换方式的不同，对不同攻击下含边信息编码水印算法的鲁棒性进行了测试，得到了选择变换域和变换方式的规则；将小波变换的“多级”思想引入离散余弦变换中，提出了一种基于多级离散余弦变换的水印算法；同时，将分块变换思想引入奇异值分解变换中，提出了一种基于块奇异值分解的水印算法。实验结果表明所提出的两种算法相对于已有算法具有更好的鲁棒性。
(2)研究了扩展变换抖动调制中投影向量的选择方法，提出了两种基于扩展变换的水印算法。首先分析了扩展变换抖动调制水印算法中投影向量的选取原则，对不同的投影向量进行了比较和分析，得到了不同攻击下选择最优投影向量的方法。其次，将扩展变换思想引入小波域的中值量化水印算法中，提出了一种新的小波域水印算法，提高了中值量化水印算法的有效性和鲁棒性。此外，将扩展变换应用于多水印领域，利用扩展变换将载体数据向多个相互正交的投影向量投影，并在各个投影向量的方向上嵌入不同的水印信息，从而提出了一种新的多水印方案。该方案可有效提高多水印系统的容量。
总之，本文充分利用边信息的思想，建立了完善的含边信息水印模型;研究了含边信息编码水印系统的性能和提高系统性能的策略；并提出了优化的含边信息编码水印算法。