A novel image restoration scheme based on structured side information and its application to image watermarking

This paper presents a new image restoration method based on a linear optimization model which restores part of the image from structured side information (SSI). The SSI can be transmitted to the receiver or embedded into the image itself by a digital watermarking technique. In this paper we focus on a special type of SSI for digital watermarking where the SSI is composed of mean values of 4×4 image blocks which can be used to restore manipulated blocks. Different from existing image restoration methods for similar types of SSI, the proposed method minimizes image discontinuity according to a relaxed definition of smoothness based on a 3×3 averaging filter of four adjacent pixel value differences, and the objective function of the optimization model has a second regularization term corresponding to a second-order smoothness criterion. Our experiments on 100 test images showed that given complete information of the SSI, the proposed image restoration technique can outperform the state-of-the-art model based on a simple linear optimization model by around 2 dB in terms of an average Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) value and around 0.04 in terms of a Structural Similarity Index (SSIM) value. We also tested the robustness of the image restoration method when it is applied to a self-restoration watermarking scheme and the experimental results showed that it is moderately robust to errors in SSI (which is embedded as a watermark) caused by JPEG compression (the average PSNR value remains above 16.5 dB even when the JPEG QF is 50), additive Gaussian white noises (the average PSNR value is approximately 18.4 dB when the noise variance σ² is 10) and image rescaling assuming the original image size is known at the receiver side (e.g. the average PSNR value is approximately 19.6 dB when the scaling ratio is 1.4).     

频域图像数字水印技术

数字水印技术作为一种新型的数据隐藏技术,它通过在宿主数字媒体中嵌入一定的数字信息,实现数字产品的版权保护、安全传输等作用。本文在介绍水印技术的基本要求之后,重点讨论几种典型的数字水印嵌入和检测算法。     

基于纹理子块的小波变换数字水印算法

提出了一种基于纹理子块的小波变换数字水印算法，该算法能够依据人眼视觉特性，通过水印图像降维、图像子块划分等措施．将随机置乱的数字水印信息嵌入到高频子带的纹理区内，从而高效率地实现局部水印和全局水印之双重目的。实验结果表明：本文提出的数字水印算法不仅具有较好的透明性，而且对诸如叠加噪声、JPEG压缩、平滑滤波、几何剪切、图像增强、马赛克等攻击均具有较好的鲁棒性。     

基于数字水印的证件防伪技术

证件防伪是人们广泛关注的社会问题。本文提出了一种基于数字水印的证件防伪技术方案。该方案将水印嵌入到证件持有人的数字照片中,通过对数字照片边界的RADON变换来矫正图像在打印扫描(简称PS)过程中引入的几何失真,以证件号码为种子,产生具有良好自相关特性的随机序列作为水印信号,为提高水印的鲁棒性,采用强度自适应的DCT系数局部调整法,将水印重复多次嵌入到图像的分块DCT中频系数中。水印的提取采用相似度检测法,无需原始的图像。实验结果证明了该方案的可行性和有效性。与其他防伪技术相比,基于数字水印的证件防伪技术具有隐蔽性好,保密性强,技术容易更新,无需特殊材料和工艺,成本较低等突出的优点。     

基于MIPS平台的 MPEG-4 AACplus v2解码器的实现

介绍了MPEG-4 AACplus v2解码器的基本原理和MIPS平台HTK HSB1101的原理与应用,给出了MPEG-4 AACplus v2解码器在MIPS平台HTK HSB1101上的实现方案。在保证解码质量和实时解码要求的情况下,结合HTKHSB1101平台的特性,对解码器在软件代码和处理器方面进行了优化。实验结果表明,与标准算法相比,该解码器在确保音频解码质量的同时,提高了解码速度,满足了解码实时性要求,也为视频解码和其他应用提供了足够的处理空间。     

基于AGC算法的音频信号处理方法及FPGA实现

在语言通信系统中,为准确、清晰地接收到语音信息,需要克服语音接受中的干扰和音频信息源不稳定等因素。文中研究了基于实现AGC算法的音频信号处理方法以及FPGA实现,通过对AGC算法、音频AGC算法的设计、音频AGC算法FPGA的实现等研究,总结出基于实用AGC算法的音频信号处理方法及FPGA的实现,可降低音频信号失真程度,大幅提升了音频信号输出的稳定性。实验结果表明,实用AGC算法在音频信号处理和FPGA实现中的应用,具有良好的性能。     

DRA分层音频编码技术

提出了一种与DRA编码算法兼容的分层音频编码算法,其中环绕声分层编码采用了声道分类方式,而单声道/立体声分层编码则以残差再编码作为增强层的框架。分析和测试结果表明该DRA分层编码算法能够提供较好的声音质量,可作为信源编码与信道编码和分层调制技术完美结合应用于我国数字音频广播。     

基于DWT变换的语音信息隐藏技术研究

本文基于小波域低频系数模数运算,提出了一种将数字水印隐藏在公开语音中的语音信息隐藏算法.我们将降维处理后的二值水印嵌入到音频信号的低频小波系数中,然后对低频小波系数进行模数运算,并根据运算结果对音频系数值进行修改,嵌入水印.提取时按照同样方法,将音频信号小波分解得到的低频系数进行模数运算,升维后得到提取水印.仿真实验表明,该水印算法在噪声、滤波、重量化和重采样等攻击时具有较好的鲁棒性.     

电台多轨录音棚同步系统设计与安装

同步系统是录音棚录制系统的重要组成部分,随着环绕声技术的发展,录音同步系统的复杂性也随之增加.通过对电台环绕声录制系统中的同步系统进行描述,分析了音视频同步的基本原理及所采用的标准.另外,通过对电台多轨录音棚同步系统的结构、信号线缆及安装过程中的注意事项的描述,对电台同步系统进行了总结.     

基于图像插值的大容量可逆水印算法

提出一种基于图像插值的大容量可逆水印算法 。首先,对输入图像进行下采样 处理,利用某种图像插值方法对下采样生成的图像进行插值放大,得到待嵌入水印信号的载 体图像;然后,对载体 图像进行分块,得到每一分块4个基准像素的最大值和最小值,之后计算每一个非基准像素 分别与最大值和最小值 差值的绝对值,根据自适应选定的差值,计算每一个非基准像素能嵌入的最大水印位数;最 后,从待嵌入的水印信 号中将每一个非基准像素能嵌入的位数转换为十进制数,并将此数修改像素值,完成水印 信号的嵌入。大量的仿 真实验结果表明,本文算法不会出现像素值溢出现象,能实现可逆数据隐藏;与相似的基于 图像插值的可逆水印算法 相比,该算法的嵌入率(ER,embedding rate)更高;在相同 的ER条件下,本文算法的性能更好。