未知信道中的信息隐藏容量.pdfVIP

基金 项 目：国 家 自 然 科 学 基 金（和 国 家“ 863”计 划 （2001AA144060）部分支持。 收稿日期：2005 01 17 第 23 卷 第 3 期 计 算 机 仿 真 2006 年 3 月 文章编号：1006 9348（2006）03 0104 03 未知信道中的信息隐藏容量 杨青，陈克非 （上海交通大学计算机科学与工程系，上海 200030） 摘要：随着计算机技术和网络的不断发展，人们对于版权保护和身份认证的需求不断增长，信息隐藏技术的重要性日渐显 现。如果把信息隐藏看作通信过程，由于信道错误和恶意攻击的存在，信息的发送方和接收方通常均无法完全了解这一通 信信道的所有特性，这为估计信息隐藏的容量带来了不少困难，从而影响了信息隐藏技术的进一步发展。该文针对信道错 误和恶意攻击提出了一种估算信息隐藏容量的数学模型，该模型可以较好地抵抗一般的攻击和信道错误对信息传输造成的 影响，从而为信息隐藏提供了理论依据。该文分析了信息隐藏容量的上下界，仿真结果表明这一方法具有较好的实用性。 关键词：信息隐藏容量；信息论；通信信道；上界；下界 中图分类号：TP 309 文献标识码：A Information Hiding Capacity in Unknown Channel YANG Oing，CHEN Ke fei （Dept. of Computer Science Engineering，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200030，China） ABSTRACT：With the development of computer technology and network，the need for copyright protection and au thentication is increasing day by day，and the information hiding technigue is becoming more and more important. If we consider information hiding as communication process，neither the information sender nor the receiver is able to know all the characteristics of this communication channel due to the existence of channel error and malicious attacks. This has made the assumption of information hiding capacity more difficult and has delayed the development of infor mation hiding. In the paper，a mathematical model for the calculation of information hiding capacity is proposed in the presence of channel error and malicious attacks. This model can avoid the effect of general attacks and errors soundly and provide a theoretic basis for information hiding. The lower and upper bound of the information hiding ca pacity are analyzed，and simulation results have proved this method is guite practical. KEYWORDS：Information hiding capacity；Information theory；Communication channel；Lower bound；Upper bound 1 引言 随着数字技术的不断进步，信息隐藏成为日渐重要的研 究领域，数字水印、身份认证和隐写术等等都可以说是信息 隐藏在实际生活中的具体应用［1］［2］。近年来，实用可行的信 息隐藏方法不断出现，有关的研究也十分活跃。因此，有必 要对于信息隐藏的一般原理进行详细的数学分析，这将大大 有利于信息隐藏技术的进一步发展。同时，这方面的数学分 析也将推动有关的算法研究和性能改进。 许多研究者从信息论出发做过这方面的研究工作［3］