语音信号数字水印技术

《语音信号数字水印技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、数字信号处理课程设计报告题目：语音信号水印技术系统设计系（院）：专业：班级：学号：姓名：指导教师：学年学期：2013〜2014学年第_学期2013年月日摘要随着网络和信息技术的发展，越来越多的数字多媒体信息通过网络进行传播，与传统的模拟媒体相比，数字媒体产品的编辑、复制和传播都很方便，它一方面促进了社会的进步与发展，另一方面正是这些优点突出了版权问题。出于数字多媒体信息很容易被未经授权的用户复制，且采用传统密码方法加密，不能完全解决盗版问题。数字水印技术正是应运而生的信息隐藏技术，它通过特定的水卬算法把版权信息嵌入在数字产品中，被嵌入的可以是一段文字、标识、

2、序列号等等，人们无法从表而上感知水卬的存在，只有专用的检测仪器或计算机软件才可以检测出隐藏的数字水印，从而达到了保护数字作品的所有者利益的目的，并促进了数字产品的开发与使用。在数字产品屮，咅频数据产詁的版权保护也显得越来越重要，因为随着数字化音像制品和音乐制品的大量制作与发行，一个令人关注的突岀问题是网上下载音怎对传统CD业的巨大冲击。音频水印技术主要利用了人类听觉模型，在不影响音频信号质量的前提将水印信息隐藏在人耳不能感知的位置，来隐藏水卬数据。木文主要研究语咅信号水印技术，利用小波变换的优点和特性对音频信号嵌入水印，并提取。使嵌入水印咅频想好具有良好的安

3、全性，鲁棒性和不可感知性。关键词数字水卬嵌入提取小波变换目录1课题综述11.1数字水印技术的介绍11.2数字水印设计原理22系统分析与设计32.1涉及基础知识32.2算法的流程图52.3算法实现53代码编写73.1主要代码73.2程序调试103.3程序运行与测试10结论14致谢16参考文献171课题综述1.1数字水印技术的介绍数字水印就是指嵌入到被保护对象（如静止图像、音频、视频）中的某些能够证明其版权归属的数字信息，可以是作者的姓名、序列号、公司标志等等。数字水卬技术有着其固有的特点与研究方法。例如，从信息安全保密角度而言，隐藏的信息如果被破坏掉，系统可以

4、视为安全的，因为秘密信息并未泄漏，但是，在数字水印系统屮，隐藏信息的丢失意味着版权信息的丢失，从而失去了版权保护的功能。因此数字水印系统必须具有较强的鲁棒性、安全性、透明性等特点：透明性（隐藏性）：经过一系列隐藏处理，目标数据必须没冇明显的降质现象，隐藏的数据无法人为的看见或听见。1）鲁棒性：指抗拒各种处理操作和恶意攻击而不导致水卬信息丢失的能力。所谓的操作包括：传输过程中的信道噪声、滤波、增强有损压缩、几何变换、D/A或A/D转换等等。所谓的攻击包括：篡改、伪造、去除水印等等。数字水印起源于信息隐藏技术，这一点可以从它的隐藏性要求得到证实。2）安全性：指将

5、水印信息隐藏于目标数据的内容之内，而非文件头等处，防止因格式转换而遭到破坏。3）无歧义性：恢复出的水印或水卬判决的结果应该能够确定地表明所有权，不会发生多重所冇权的纠纷。4）通用性：好的水印算法适用于多种文件格式和媒体格式。通用性在某种程度上意味着易用性。但数字水卬技术并不等同于信息隐藏技术，两者的区别在于对鲁棒性的要求上。信息隐藏的鲁棒性要求可以降低，也就是说在数据经过改动后允许隐藏信息的丢失，信息隐藏主耍是关注隐藏信息的检测，而数字水卬主耍关注被盗版者擦除的可能性。数字水印必须能在一定限度内承受各种攻击而留存下來，这样才能实现有意义的版权保护。在咅频中加

6、入水卬，要考虑到咅频载体信号的在人类听觉系统、咅频格式以及传送环境等方面的特点。与图像和视频相比，音频信号在相同的吋间间隔内采样的点数少。这使得咅频信号屮可嵌入的信息量要比可视媒体也要少。并且由于人耳听觉系统(HAS)要比人眼视觉系统(HVS)敏感得多,因此听觉上的不可知觉性实现起来要比视觉上困难得多。1.2数字水印设计原理数字水印技术包含水印的嵌入、提取/检测两个过程。数字作品拥有的特定信息,如数字序列、数字标识、文本或图像等，按某种算法嵌入到数字作品中，在需要时，通过相应的算法捉取出该水印，从而能够验证数字作品的合法性。为了给攻击者增加去除水卬的难度，目

7、前大多数水卬制作方案都采用密码学中的加密体系来加强安全性，在水印的嵌入和提取/检测时采用一种密钥，甚至几种密钥联合使用。数字水印的嵌入过程如图1-1所示，数字水印的提取/检测过程如图1-2所示图1-1水印信号嵌入系统模型图1・2水印信号检测系统模型2系统分析与设计2.1涉及基础知识2」」离散小波变换(DiscreteWaveletTransform,DWT)小波变换是由法国科学家Morlet于1980年进行地震分析工作吋提出的，但小波变换研究的热潮始于1986年。小波变换优于傅立叶变换的主要原因在于它的多分辨率特性，它可以针对不同信号变换而进行窗口的仲缩变化

8、。加窗傅立叶变换可以形彖地看成是固定尺寸的矩形时频窗