基于svd和预测错误扩展的数字音频水印算法研究

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1、学校代号：10532学号：Slll02056密级：普通湖南大学硕士学位论文基于SVD和预测错误扩展的数字音频水印算法研究墙羞望僮!信』旦型堂皇王猩堂院诠室握童旦期12Q!垒生垒旦2Z旦DigitalAudioWatermarkingBasedonPredictionErrorExpansionandSVDbyWANGFeiB．E．(HunanUniversity)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineerin

2、gComputerScienceandTechnologyintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorZHA0HuanApril，2014湖南大学学位论文原创·性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：王色日期：3014L年雪月f?日

3、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并lLj国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存租汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在——年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：王忍刷醛辄专形日期：2014年日期：力f毕年州f+岁月I7日J0月，9日j

4、基于SVD和预测错误扩展的数字音频水印算法研究摘要随着数字音频在互联网

5、络中的传播变得越来越简单。人们在享受这种便捷的同时，音频作品侵权、篡改以及伪造等同题也随之而来。数字音频作为一种有效的技术手段，同时在版权保护、语音保密通信等领域也具有重要应用价值。根据数字音频水印的特性可分为鲁棒型和脆弱型两类。奇异值分解凭借优秀的稳定性能，常用于鲁棒型水印算法设计中，目前大多鲁棒型音频水印都致力于满足不可感知性和鲁棒性要求，对嵌入容量则考虑较少。预测错误扩展可以实现脆弱性类型中可逆水印的可逆设计，在图像可逆算法中已经得到了大量的应用，在音频领域尚少，且目前音频可逆水印算法存在不可感知性不高，位置标记信息过多的问题。本文针

6、对以上问题展开研究，具体工作如下：提出了一种基于奇异值分解和小波分解的鲁棒性音频水印算法。算法将载体音频分成嵌入同步码部分和嵌入水印信息部分，在嵌入水印信息过程中，首先进行奇异值分解，然后选取奇异值中最大的构建向量进行小波分解，最后通过量化嵌入方式将水印信息嵌入小波分解得到的近似分量中。实验结果表明，相对于直接修改奇异值嵌入水印信息的算法，该算法具备实现了良好的不可感知性、鲁棒性并对嵌入容量有所提升。提出了一种基于改进预测错误扩展的可逆音频水印技术。首先设计了一种基于差分进化的线性预测系数优化方案。其次，在水印嵌入过程中，引入直方图平移技术

7、，通过分析音频水印预测错误的特点，将直方图分成内外两种区域，对于内部区域进行扩展嵌入水印数据，而外部区域则执行直方图平移，最终实现嵌入位置标记信息的压缩率提高。仿真实验表明，算法提高了不可感知性能，加强了水印嵌入容量控制能力，并极大的提升了嵌入位置标记信息的压缩率。关键词：音频水印；奇异值分解；小波变换；预测错误扩展；直方图平移硕士学位论文AbstractWhiletheinternetprovidesaneasychannelfordigitalaudioresource，italsobringsforwardnewissuesonint

8、ellectualpropertyprotection．Thesituationofcopy—rightviolation，variousattacksthroughtheinternethavebeenveryserious．Audiowatermarkingenteredpeople’Svision．Inrecentyears，audiowatermarkinghasattackedalotofattentionwithimportantapplicationsinaudiocopyrightprotection，securecommu

9、nicationsandSOon．Weclassifiedtheaudiowatermarkingalgorithmsintotwocategoriesaccordingtoth