《基於變分貝葉斯框架的抗去同步攻擊數字水印系統研究》是依託山東科技大學，由顏斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於變分貝葉斯框架的抗去同步攻擊數字水印系統研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：顏斌
- 依託單位：山東科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
去同步攻擊和針對水印密鑰的安全性攻擊是數字水印的技術瓶頸，為水印研究領域公認的最具挑戰性的難點。常見的窮舉、不變域、數據輔助方案都不具有通用解碼意義上的最優性，且帶來安全問題；聯合估計解碼計算複雜性高且無法確定攻擊模型的階。本課題提出在貝葉斯學習框架下，基於變分貝葉斯推理，採用編碼輔助方法，聯合進行去同步攻擊參數估計和水印解碼，以獲得高效的抗去同步攻擊水印解碼算法，並探明該類結構的安全機制。首先從通用解碼角度探索貝葉斯學習框架下聯合估計解碼的最優性條件；然後以變分貝葉斯為工具，研究圖上的低複雜度疊代解碼算法，對攻擊估計性能和解碼性能作理論分析；最後，探求上述框架的理論安全性，構建攻擊算法，據此改進安全性能。通過本研究，可望獲得針對特定攻擊模型的低複雜度通用水印解碼器，在理論上揭示其攻擊估計、解碼和安全性能。將促進數字水印在著作權保護、身份認證等領域的套用，推動未知信道特性下通信領域的發展。
結題摘要
在針對水印系統的攻擊中，去同步攻擊具有攻擊效果強、引起的感知失真小以及對抗困難的特點，是近年來水印技術發展的絆腳石。本項研究從數字通信信道建模的角度研究這種具有未知參數攻擊信道下的最優嵌入、信道估計和解碼問題。主要考慮了幅度縮放和濾波這兩種攻擊信道模型。針對該問題我們研究了如下內容：（1）針對幅度縮放參數估計和水印符號解碼精度，研究提高精度的方法；（2）降低上述高精度算法的計算複雜性的方法，探索建立因子圖上的EM算法等變分最佳化算法；（3）在最優Wiener濾波攻擊情況下的水印嵌入策略。通過一年的研究，獲得了如下結果：（1）針對研究內容一，獲得了以LDPC碼輔助和因子圖上訊息傳遞為基礎的編碼輔助參數估計和解碼算法，該算法的比特錯誤率比Moulin等人基於重複碼的算法更接近髒紙代碼香農限；（2）在變分最佳化的框架下，獲得了以因子圖EM算法為基礎的、相關分塊衰落信道下的低複雜度估計解碼算法；（3）獲得了在Wiener最優濾波攻擊情況下，針對非寬平穩載體模型的最優譜條件。上述成果表明圖模型上的變分貝葉斯方法在抗去同步攻擊中具有優勢，為下一步探究更複雜攻擊模型下的變分貝葉斯算法提供了墊腳石。
