基于LDPC码译码算法的数字水印技术

作者:包展恺;王中训;沙凯悦 刊名:电子设计工程 上传者:祁俊峰

【摘要】LDPC码是一种性能非常接近香农极限的“好”码;从上世纪末以来;LDPC码得到了极大的发展;关于LDPC码的设计、构造、译码等变成了研究的热点;对于LDPC码的应用同样收到了研究者的青睐;本文将对BP译码算法和WBF译码算法性能的进行对比;进一步将其应用在数字水印隐藏技术中;并在一定条件下分析得出;在较高信噪比的条件下;基于WBF译码算法的数字水印隐藏技术对于水印的提取效果要优于基于概率域的BP译码算法的数字水印隐藏技术对于水印的提取效果;

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电子设计工程 ElectronicDesignEngineering 第28卷 Vol.28 第9期 No.9 2020年5月 May2020 收稿日期:2019-08-23 稿件编号:201908117 作者简介:包展恺(1995—),男,山东菏泽人,硕士研究生。研究方向:LDPC码编码译码。 LDPC码作为一种纠错码,其编码增益高且性能 接近香农极限[1],有着极高的研究价值和应用价值,在对信息安全的需求越来越高的今天,LDPC码在信 息加密方面也有着优异的表现,目前来说已有研究者将LDPC码应用到了数字水印技术中,并取得的不错的成果。LDPC码的迭代译码算法虽然性能优秀,但是硬件实现的复杂度较高,所以本文尝试将LDPC 码的另外一种译码方式比特翻转译码算法应用到数字水印技术中,对译码算法进行加权改进,在保证译码算法复杂度较低的前提下,保证译码算法误码率的数量级,使得比特翻转译码算法的性能接近迭代译码算法,甚至在较高信噪比的前提下,译码性能优 于迭代译码算法,并应用到数字水印技术中进行实验比较,由实验结果分析出,在较高信噪比的条件下改进过的比特翻转译码算法在数字水印技术中应用得出的结果提取的水印信息要优于迭代译码算法得出的结果。 1 LDPC码 1962年,Robert·Gallager在他的博士论文中提出了低密度奇偶校验(LowDensityParityCheck)码[2],即LDPC码。1996年,D.Mackey使用现代编码技术的理论重新对LDPC码进行研究,LDPC码才真正开始发展起来,研究表明,LDPC码是一种性能非常接近香农极限的“好”码,这种基于稀疏矩阵的编码方 基于LDPC码译码算法的数字水印技术 包展恺,王中训,沙凯悦 (烟台大学 光电信息科学技术学院,山东 烟台 264005) 摘要:LDPC码是一种性能非常接近香农极限的“好”码,从上世纪末以来,LDPC码得到了极大的发展,关于LDPC码的设计、构造、译码等变成了研究的热点,对于LDPC码的应用同样收到了研究者的青睐。本文将对BP译码算法和WBF译码算法性能的进行对比,进一步将其应用在数字水印隐藏技术中,并在一定条件下分析得出,在较高信噪比的条件下,基于WBF译码算法的数字水印隐藏技术对于水印的提取效果要优于基于概率域的BP译码算法的数字水印隐藏技术对于水印的提取效果。关键词:信号处理;LDPC码;译码算法;数字水印中图分类号:TN911.22 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2020)09-0158-04 DOI:10.14022/j.issn1674-6236.2020.09.034 The technology of digital watermarking based on LDPC decoding algorithm BAOZhan⁃kai,WANGZhong⁃xun,SHAKai⁃yue (School of Opt⁃Electronic Information Science and Technology,Yantai University,Yantai 264005,China)Abstract: LDPCcodeisakindof"good"codewhoseperformanceisveryclosetoShannon’slimit.Since the end of last century,LDPC code has been greatly developed. The design,construction and decodin

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