基于句法变换的自然语言文本水印技术研究

论文摘要

文本数字水印是数字水印领域中一个十分活跃的研究方向,在电子商务、电子政务、国家安全和版权保护等领域应用广泛,并得到越来越多人的重视和研究。基于文档图像和格式的文本数字水印算法由于不能抵御常规的光学扫描识别和格式变换的攻击,且不能适用于纯文本,在应用上有很大的限制。因此,人们提出了基于自然语言处理的文本水印技术,即自然语言文本水印技术。该技术在不改变文本原意的前提下,将需要隐藏的水印信息嵌入到原始文本内容中。由于和具体的文本格式无关,这种技术有着更大的应用前景。目前,针对英语的自然语言文本水印研究较多,而汉语的相关研究则很少。本文在现有自然语言文本水印的研究基础上,应用依存语法、变换分析等语言学理论和现有的自然语言处理技术,提出了一种基于依存句法的自动句法变换方案和一种新的基于句法变换的自然语言文本水印算法。在自动句法变换方案的设计中,首先提取并利用依存关系对句法变换规则进行描述,然后借鉴语句复述和基于转换的机器翻译中的有关思想,提出一种基于依存句法的自动句法变换方案,并用于生成水印嵌入时所需的同义句。在自然语言文本水印算法中,首先通过比较基于依存句法树排序和基于序列置乱的水印句选择算法,选择了后者作为本文水印句的选择算法。然后,在分析汉语词汇语素分布特点的基础上,提出一种针对汉语的基于句子权重的水印信息位表示方法。为了提高水印嵌入的成功率和水印的鲁棒性,算法采用语句分组的方法嵌入水印,并对水印信息进行了纠错编码。实验结果表明,水印提取的准确度较高,算法具有较好的隐蔽性、鲁棒性和一定的容量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究来源及意义
• 1.1.1 本课题研究的来源
• 1.1.2 课题研究的背景及意义
• 1.2 本文完成的主要工作
• 1.3 本文的内容结构
• 第2章 自然语言文本水印技术简介
• 2.1 数字水印简介
• 2.1.1 数字水印的基本概念
• 2.1.2 数字水印的分类
• 2.1.3 数字水印的应用
• 2.2 文本数字水印
• 2.2.1 文档图像文本水印技术
• 2.2.2 格式化文档文本水印技术
• 2.2.3 基于自然语言处理的文本水印技术
• 2.3 自然语言文本水印研究概述
• 2.3.1 基于词汇的自然语言文本水印
• 2.3.2 基于句法的自然语言文本水印
• 2.3.3 基于语义的自然语言文本水印
• 2.4 自然语言文本水印的评价目标
• 2.5 小结
• 第3章 基于依存句法的句子自动变换设计
• 3.1 有关语言学理论和自然语言处理技术简介
• 3.1.1 依存语法
• 3.1.2 变换分析法
• 3.1.3 自然语言生成
• 3.1.4 汉语自然语言处理平台（LTP）介绍
• 3.2 基于依存句法的句子自动变换设计
• 3.2.1 句法变换规则设计提取
• 3.2.2 变换句的生成
• 3.3 自动句法变换举例
• 3.4 小结
• 第4章 基于句法变换的自然语言文本水印算法设计
• 4.1 水印句选择算法
• 4.1.1 二次剩余的概念和判别方法
• 4.1.2 基于依存句法树的句子选择算法
• 4.1.3 基于序列置乱的句子选择算法
• 4.2 水印信息位的表示方法
• 4.2.1 句子权重
• 4.2.2 基于句子权重的水印信息位表示方法
• 4.3 基于句法变换的水印嵌入算法
• 4.3.1 基于语句分组的水印信息嵌入方法
• 4.3.2 基于纠错码的水印信息嵌入方法
• 4.3.3 基于语句分组和纠错码的句法水印嵌入算法
• 4.4 水印提取算法
• 4.5 水印算法性能理论分析
• 4.5.1 攻击分析
• 4.5.2 虚警概率
• 4.5.3 水印容量
• 4.5.4 安全性
• 4.6 小结
• 第5章 原型实验和结果分析
• 5.1 原型系统介绍
• 5.2 水印嵌入和提取流程
• 5.2.1 水印嵌入
• 5.2.2 水印提取
• 5.3 语料库实验及结果分析
• 5.3.1 测试文本的选取
• 5.3.2 实验结果及分析
• 5.4 小结
• 结论
• 1 本文工作总结
• 2 需要改进及进一步研究的问题
• 参考文献
• 附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文目录
• 附录 B 攻读硕士学位期间参加的科研项目
• 致谢