基于倒谱域的音频水印算法

论文摘要

随着多媒体技术和网络技术的发展,对数字音频的传输变得越来越方便,但同时也带来了数字版权的问题,因此对数字音频的保护也越来越重要。数字音频水印技术为这一问题提供了一个有效的解决手段,具有十分重要的应用前景。现在的数字音频水印算法中,基于倒谱变换的音频水印算法研究极少。在已发表的研究文献中,复倒谱变换的实现还存在不是盲检测算法,鲁棒性不强等问题。本文在对现有音频水印算法分析、比较、试验的基础上,提出、改进了如下基于倒谱域的音频水印算法:提出了一种基于复倒谱变换的盲音频水印算法。利用复倒谱的特征,通过对复倒谱系数进行适当的变换,按照一定的方法将一副二值灰度图像嵌入到原始音频。实验结果证明,此算法不仅具有很好的透明性,而且在重采样、低通滤波、添加噪声、重新量化、有损压缩等常见的音频攻击后具有很好的鲁棒性。前一种算法不能抵抗剪切攻击,所以提出了一种基于倒谱变换的自同步数字音频水印算法。算法首先对音频载体分段后,将同步码嵌入到时域上,将水印信息嵌入到变换域上。水印的提取不需要原始音频信号,是一种盲水印算法。与文献中的SMM算法相比,嵌入后的水印不仅具有很好的透明性,而且在添加噪声、重新采样、低通滤波、重新量化和剪切攻击后相关系数也有明显提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 相关领域国内外研究现状
• 1.3 数字水印的分类与特性
• 1.3.1 数字水印的分类
• 1.3.2 数字水印的特性
• 1.4 数字音频水印的定义和性质
• 1.5 数字音频水印的主要应用领域
• 1.6 本文的创新点和组织结构
• 第2章 数字音频水印技术
• 2.1 数字音频概述
• 2.1.1 声音和听觉
• 2.1.2 音频信号的数字表示
• 2.2 常用的数字音频水印算法
• 2.2.1 时间域音频数字水印算法
• 2.2.2 变换域音频数字水印算法
• 2.3 对音频水印的要求
• 2.4 音频水印主要的评价标准和攻击方法
• 2.4.1 音频水印系统的性能评价标准
• 2.4.2 音频水印的攻击方法
• 2.5 数字音频水印系统的典型应用
• 2.6 本章小结
• 第3章 一种基于倒谱域的盲检测音频水印算法
• 3.1 倒谱分析
• 3.1.1 倒谱的概念
• 3.1.2 倒谱自相关函数
• 3.1.3 倒谱的性质
• 3.1.4 倒谱的一个应用
• 3.1.5 复倒谱的定义和性质
• 3.2 水印信息的预处理
• 3.3 水印的嵌入算法
• 3.4 水印的提取算法
• 3.5 实验结果与分析
• 3.5.1 透明性测试
• 3.5.2 鲁棒性测试
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于复倒谱变换的自同步音频水印算法
• 4.1 同步信号
• 4.2 一种基于复倒谱变换的自同步音频水印算法
• 4.2.1 嵌入同步信号
• 4.2.2 水印信息的预处理
• 4.2.3 嵌入水印
• 4.3 数据提取算法
• 4.3.1 检测同步信号
• 4.3.2 图像水印的提取
• 4.4 实验结果及分析
• 4.4.1 透明性分析
• 4.4.2 鲁棒性分析
• 4.5 二种音频算法的比较
• 4.5.1 透明性分析
• 4.5.2 鲁棒性分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 总结和展望
• 5.1 本文的总结
• 5.2 进一步的研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果