MP3音频数字水印技术研究

论文摘要

近年来,数字多媒体技术及互联网技术的迅猛发展使得图像、视频和音频等多种形式的多媒体数字作品的创作、存储和传输都变得极其便利。但是信息安全问题日益突出,而数字水印技术以其诸多优点成为解决诸如版权保护、篡改认证、票据防伪和标识隐藏等安全问题的重要手段。本文在分析MP3压缩音频编解码过程的基础上,针对目前网络上广泛流行的MP3音频文件展开水印嵌入及提取方法的研究,主要研究工作如下：(1)通过对MP3编解码的研究得出结论,只有在修正离散余弦变换和量化过程中可以进行水印的嵌入和提取。(2)本文算法将水印嵌入到MP3音频比例因子的最不重要位上,这种方法运算速度快,能够实现水印的实时嵌入,并且水印具有良好的不可感知性,本算法可以抵抗对于音频主数据的攻击,使得该算法能够应用在版权保护中,且提取水印时不需要原始音频文件和原始水印信号的参与。(3)实现了界面简单、操作方便的MP3音频水印软件,具有音频文件播放、暂停和停止的功能,能够对MP3音频文件进行数字水印的实时嵌入。实验结果表明本算法的优势是：嵌入速度快,不可感知性好,能够满足实时性要求,实际应用中在MP3音频作品发布之前可以快速的进行水印的嵌入,用于版权保护。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 音频数字水印技术的应用
• 1.3 音频数字水印的研究进展
• 1.4 论文内容与结构安排
• 第2章 音频数字水印技术概述
• 2.1 音频数字水印的基本概念
• 2.1.1 数字水印的基本定义
• 2.1.2 音频数字水印的基本模型
• 2.1.3 对音频数字水印的要求
• 2.1.4 音频数字水印的分类
• 2.2 音频数字水印技术方法
• 2.2.1 时域音频数字水印算法
• 2.2.2 变换域音频数字水印算法
• 2.2.3 压缩域音频数字水印算法
• 2.3 音频数字水印的攻击
• 2.3.1 普通攻击
• 2.3.2 同步攻击
• 2.3.3 典型音频水印同步方案
• 2.4 音频数字水印的评价标准
• 2.4.1 不可感知性参数
• 2.4.2 鲁棒性评价参数
• 2.4.3 水印容量
• 2.4.4 水印提取的可靠性
• 2.5 本章小结
• 第3章 MP3音频编解码概述
• 3.1 MP3音频编码算法及详解
• 3.2 MP3音频解码算法及详解
• 3.3 编码器分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于LSB算法的MP3音频水印方案
• 4.1 MP3文件格式
• 4.1.1 ID3V1格式
• 4.1.2 ID3V2格式
• 4.1.3 MP3帧格式
• 4.2 基于LSB算法的MP3音频水印方案
• 4.2.1 水印预处理
• 4.2.2 水印的嵌入
• 4.2.3 水印的提取
• 4.3 软件界而操作
• 4.4 实验结果与分析
• 4.4.1 水印不可感知性测试
• 4.4.2 水印鲁棒性分析
• 4.4.3 水印容量测试
• 4.4.4 运行效率测试
• 4.5 本章小结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文