基于能量自适应的同步小波音频水印算法

论文摘要

数字水印技术的主要研究内容是寻找一种向载体对象中添加秘密信息的算法。载体对象可以是文本、图像、音频(语音)等,随着数字水印技术的发展,音频(语音)数字水印技术成为近年来的研究热点之一,通过水印生成算法向音频(语音)文件中嵌入秘密信息,以达到对音频版权的保护的目的。本文对数字水印的理论基础进行了深入研究。阐述了保密通信、数字水印技术等重要概念、基本理论以及应用前景,分析了将语音信号作为宿主载体信号的可行性,提出了一种能量自适应的自同步小波域水印算法。该算法首先进行语音信号短时能量分析,根据语音信号能量分布情况选择水印信息嵌入位置,依据混沌模型的1ogistic映射对水印信息进行BCH编码,并对水印信息进行扩频,使其具有时钟和数据的自同步,以达到很好的抗阻塞和防截获的目的,同时,在小波域低频分量处嵌入水印可以提高水印的鲁棒性,并且实现了盲检测。文中选用语音信号作为宿主载体,经过仿真实验验证,带有秘密信息的载体与原始载体无听觉差异,并具有较好的鲁棒性,在经过滤波、重采样、加噪压缩后,依然可以较好提取秘密信息。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 数字水印的基本概念
• 1.5 典型数字音频水印系统模型
• 1.6 本文的主要研究内容与结构安排
• 第2章 数字水印技术基础
• 2.1 数字水印的分类
• 2.2 音频水印技术要求
• 2.2.1 透明性
• 2.2.2 可验证性
• 2.2.3 鲁棒性
• 2.2.4 低复杂性
• 2.3 音频水印技术应用
• 2.4 音频水印时域算法
• 2.5 音频水印变换域算法
• 2.5.1 相位编码（Phase Coding）
• 2.5.2 回声隐藏（Echo Hiding）
• 2.5.3 傅氏变换域方法（DFT）
• 2.5.4 离散余弦变换域方法（DCT）
• 2.5.5 小波变换域方法（DWT）
• 2.5.6 基于扩频技术的数字音频水印方法
• 2.5.7 基于标量量化的数字音频水印方法
• 2.6 本章小结
• 第3章 同步小波域音频水印预处理
• 3.1 语音编码
• 3.2 同步序列的生成和检测
• 3.2.1 同步序列的生成
• 3.2.2 同步序列的检测
• 3.3 水印的生成
• 3.3.1 混沌基本原理
• 3.3.2 混沌的基本特征
• 3.3.3 混沌映射基础
• 3.3.4 音频水印的混沌加密
• 3.4 BCH编码
• 3.4.1 BCH编码的特点
• 3.4.2 基于纠错编码的隐写算法
• 3.4.3 语音编码的分类
• 3.4.4 语音压缩编码技术的应用
• 3.4.5 语音编码的属性
• 3.4.6 语音编码的发展方向
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于能量自适同步小波域音频水印
• 4.1 语音信号技术基础
• 4.1.1 语音信号数字化及预处理
• 4.1.2 语音信号的短时能量分析
• 4.2 同步序列的生成和检测
• 4.3 混沌基本原理
• 4.4 水印生成过程
• 4.5 小波变换
• 4.5.1 小波理论基础
• 4.5.2 小波的基本概念
• 4.5.3 离散小波
• 4.5.4 嵌入位置的选择
• 4.5.5 水印的嵌入提取过程
• 4.6 本章小结
• 第5章 水印的测试和评估
• 5.1 水印的评估
• 5.1.1 基本方案评估
• 5.1.2 主观评价方法
• 5.1.3 客观评价方法
• 5.2 无攻击情况测试
• 5.3 鲁棒性测试
• 5.4 实验结果
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录