基于复倒谱变换的数字音频水印研究

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1、硕士学位论文第一章绪论域上隐藏水印的分别称为时／频域数字水印和时间／尺度域数字水印。而实际上只要构成一种信号变换，就可能在变换空间上隐藏水印，因此往往不局限于上述四种，本文提到的方法就是在倒谱域中隐藏水印信息，第五章中提到的自同步音频水印算法中，同步信号隐藏在时域，水印信息隐藏在倒谱域中。(5)按应用范围按照应用范围可以分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印等，本文的研究对象是音频水印。1．4数字音频水印框架一个完整的数字音频水印方案一般包括三个方面：水印的生成、水印

2、的嵌入和水印的提取或检测Il21。数字水印技术实际上是通过对水印信息进行分析、对嵌入水印信息的预处理、选择水印信息的嵌入位置、设计嵌入方法、控制嵌入调制等几个相关技术环节进行合理组合并进行优化，来寻找满足不可感知性、安全可靠性、稳健性等很多条件约束下的最优化设计问题。’如何创建一个好的水印嵌入算法是数字水印技术中的一个非常关键的部分。水印的嵌入过程可以分为两部分：确定水印嵌入的位置和水印嵌入的方法。设原始音频信号和嵌入水印的信号分别用，和L表示，原始水印用形表示，K为密钥集合。其中，密钥是缺省项，可以

3、是公有的，也可以是私有的，用于水印信息的再生。则水印的生成过程可以表示为：L=E(I，W，K)公式(1—1)其具体实现如下：图I．1音频水印的嵌入算法框架图水印的检测方法可以分为两类：一类是盲检测算法，另一类是非盲检测算法。前者在检测时不需要原始数据，与原始水印∥，或者在检测时需要原始数据，或原始水印W作为参考才能提取出水印。设水印检测操作为D，瓦为受到攻击后的音频，则水印的盲检测过程可表示为图1．2：4硕士学位论文第一章绪论图1．2音频水印的提取算法框架图由图1．2可以定义水印检测过程的通用公式为(

4、1)有原始数据时：旷=D(瓦，I，K)(2)有原始水印形时：W一=D(L，W，K)(3)96原始信息时：矿=D(瓦，K)其中，矿表示待评估水印，D为水印检测算法，瓦表示在传输过程中受到攻击后的音频数据。检测水印的手段可以分为两种：一是在有原始音频信息的情况下，一定要对嵌入水印信息做全搜索或分布假设检验等。如果信号为伪随机信号或者是二值图像，检测水印信号的方法一般来说就是做相似度检验，求相关系数(NC)。1．5数字音频水印技术的应用数字水印技术的发展具有非常重要的意义，主要体现在两个方面：一个是它的商业

5、价值，另一个是它的学术价值。(1)商业价值：数字水印技术具有很大的商业价值，不仅仅体现在很多商业领域，而且还体现在它有着广泛的商业前景。目前已经建立了许多数字水印应用系统，包括DVD防盗版系统、、广告确认服务系统所有者鉴别系统、带内传信系统、用于交互式电视的水印系统等。同时它还有很多存在的商业应用，例如：交易的跟踪、所有权的证明、拷贝控制、认证、信息传输、多媒体压缩等。(2)学术价值：能否会给基础研究和应用研究引入新的有趣的问题是评价一种新的技术是否具有学术价值的标准。数字水印技术是一门交叉学科，它吸

6、引了许多专家的眼球，这些专家大多来自通信、密码学、图像处理等领域。数字水印技术的特殊要求能给这些领域引入了许多有趣的新的问题，因此数字水印技术具硕士学位论文第一章绪论有很大的学术价值。例如，从通信角度来看，给数字水印建立模型，那么对水印的任何攻击都可以当成噪声对待，这就给通信领域提出了如何在这种特殊情况下增强水印信号抗噪能力的问题。从现实应用上看，数字水印的主要应用领域有【13J：版权保护、防护拷贝控制、多播系统监视、保密通信、篡改提示、多语言电影系统和电影分级控制、注释水印、印刷及票据防伪、完整性保

7、护等。由此可见，数字水印技术具有非常重要的应用意义和实用价值，与人们的生活的很多方面相关。目前数字水印技术正处于一个快速发展和持续发展的时期，应用领域也在迅速扩展。现在已经有很多类型的水印，比如最开始的图像水印、音频水印，发展到现在的软件水印、视频水印、文字水印。算法研究也随之扩展，最开始只是一些算法研究，现在已经应用到行业领域(如数字地图的版权保护、版权保护、数字图书的证件防伪、多媒体数据的检索、电子公文防篡改等)。因此可见，在很多应用领域中，数字水印技术都起到了十分重要的版权保护作用伴随着网络和计

8、算机的进一步发展，数字水印技术在将来的数字化产品的发展中将变得越来越重要。1．6论文结构本文主要针对音频这种载体，对数字音频水印技术进行了研究，文章的主要结构安排如下：第一章，介绍本文的课题背景，当前发展状况，并对数字音频水印的定义和应用进行介绍；第二章，介绍数字音频水印技术的基本原理及一些关键性技术，并针对当前存在的音频水印算法进行了研究，提出了音频水印技术存在的一些问题及其发展方向；第三章，对倒谱变换技术进行了较为深入的阐述，分析了在水印技术中采用倒