音频数字水印算法研究

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1、摘要随着计算机、网络、多媒体技术的迅速发展，人们可利用功能强、价格低的计算机方便地制作、复制多媒体产品，因特网的普及使得传播这些产品更容易。然而，这些技术也导致更容易地非法复制、修改和传播多媒体产品，从而对所有者的知识产权造成侵害。随着数字音频的广泛使用，对数字音频产品的保护显得越来越重要。音频数字水印则提供了一种版权保护的方案，版权所有者可以在原始信号中嵌入签名或版权信息，如：图像、文本、序号等，这些添加的信息是不可见或不可闻的，不容易被察觉，能抵抗各种攻击。音频数字水印能有效地保护知识产权，并币逐渐成为数字水印中的一个重

2、要研究力．向。本文在非压缩域和压缩域中对音频数字水印算法进行了研究，并提出了较为全ttii的算法和观点和算法。论文的主要工作包括：1．首先对音频水印技术的有关知识进行了概述，然后从原始音频和压缩音频两种载体出发，介绍和分析了各自典型的水印算法，最后讨论了鲁棒音频水印的评价框架。2．在非压缩音频部分，提出一种基于量化DCT的鲁棒音频水印。根据DC分量和AC分量在水印的鲁棒性和不可听性中起着不同的影响来设计水印算法，使水印的鲁棒忭和不可听性得到更好的权衡。首先，把音频数据分成含有8个数据的不重叠块，然后，对每个数据块进行DCT变

3、换；通过对DCT系数中DC分量和第四AC分量进行轮流调制来完成水印嵌入，每个数据块嵌入l比特信息。实验表明该水印算法对于叠加噪声，有损压缩，重量化等常见的数字信号处理具有较好的鲁棒性，同时，水印系统具有很好的不可听性。为检测算法的稳定性，我们还选择四种不同风格的音乐作为载体，实验结果表明，对于不同风格的音频，算法稳定性良好。与同类型的水印算法比较，不管是鲁棒性还是不可听性，本文算法都具有优势。3．在压缩域部分，首先对MP3编码方式，MP3帧结构作了详细的阐述。然后针对MP3帧中的比例因子和Huffman数据分别提出了一种压缩

4、域水印算法。前者算法通过引入帧变化分析步骤，很好的实现了水印的自适应嵌入，对于不同的系统要求，还可以通过修改门限信噪比的值SNR,i。按需进行水印嵌入，使算法具有更大灵活性。在牺牲一定的嵌入空间自i『提下，算法实现了水印信息的自同步。在基于Huffman的水印算法中，通过对Huffman数据的分析，引入了Huffman码对变化幅度F的概念，并根据F的大小来确定水印嵌入位置，F越小说明相应的Huffman码对对嵌入水印越不敏感，因此越适合作为水印嵌入位，实验表明，针对不同风格的音频上述两个算法都能达到良好的听觉效果。关键词：音

5、频数字水印，DCT，鲁棒性，压缩域，比例因子，HuffmanAbstractWiththerapidgrowthofcomputers，networkandmultimediatechnologies，powerfulandlowcostcomputersallowpeopletoeasilycreateandcopydigitalproductsofmultimedia．TheInternethasmadeiteasytodistributetheinformationatverylowcost．However,these

6、technologiesalsocanbeillegallycopied，modifiedandredistributedmultimediadatawithoutregardingforintellectualpropertyrightsownership．Withthemassuseofthedigitalaudio，theproblemofprotectingdigitalaudiomultimediadatabecomesmoreandmoreimportant．Theaudiodigitalwatermarking

7、ofli!rsasolutiontocopyrightviolationproblems，foritallowscontentcreatorstoembedsignatureorcopyrightinformationintooriginalsignal，suchasimages，texts，sequences．Allthisadditionisinvisibleorinaudibletothehuman，andtheyshouldalsobestatisticallyundetectable，andresistanttoa

8、nyattemptstoattackit．Thedigitalaudiowatermarkingefficientlyprotectsintellectualpropertyofcreators．Becauseofthis，thedigitalaudiowatermarkingisgrad