基于经验模式分解的音频水印算法-论文.pdf

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1、JournalofComputerApplicationsISSNlo01．90812015．05．10计算机应用，2015，35(5)：1417—1420，1425CODENJYIIDUhttp：／／www．joca．en文章编号：1001．9081(2015)05—1417．04doi：10．11772／j．issn．1001—9081．2015．05．1417基于经验模式分解的音频水印算法武朋辉，杨百龙，赵文强，郭文普(第二炮兵工程大学信息工程系，西安710025)(通信作者电子邮箱wupenghui403@163．COIn)摘

2、要：针对传统基于经验模式分解(EMD)的音频水印算法鲁棒性不强的问题，提出一种基于固有模态函数(IMF)极值的盲音频水印算法。首先对音频信号进行分帧，每个音频帧经过EMD后得到IMF；接着利用均匀量化的方法将水印信息和同步码嵌入到最后一个IMF的极值中。所提算法的数据嵌入率是46．9～50．3b／s，且携水印音频保持了原始音频的感知质量。对携水印音频进行加噪、MP3压缩、重新采样、滤波、剪切和重采样攻击后，提取出的水印信息变化不大，算法鲁棒性较好。与时间域和小波域算法相比，提出的算法在保证高数据嵌入率的同时。可以抵抗32kb／s的MP

3、3压缩攻击。关键词：信息隐藏；音频；经验模式分解；量化索引调制；同步码中图分类号：TP391；TP309文献标志码：AAudiowatermarkingschemebasedonempiricalmodedecompositionwuPenghui，YANGBailong，ZHAOWenqiang，GUOWenpu(DepartmentofInformationEngineering,TheSecondArtilleryEngineeringUniversity,Xi’anShaanxi710025，China)Abstract：Fo

4、rtheissuethattherobustnessofthetraditionalaudiowatermarkingalgorithmbasedonEmpiricalModeDecomposition(EMD)isnotstrong，anblindaudiowatermarkingalgorithmbasedontheextremumofIntrinsicModeFunction(IMF)waspresented．Theoriginalaudiosignalwassegmentedfirstly，andtheaudioframewa

5、sdecomposedtoaseriesofIMFsbyEMD．WatermarkingbitsandsynchronizationcodewereembeddedintheextremumofthelastIMFbymeanquantization．Theembeddingpayloadoftheproposedmethodwas46．9—50．3b／s，andthewatermarkedaudiosignalkeepstheperceptivequalityoftheoriginalaudiosigna1．Severalsigna

6、lattackssuchasaddingnoise，MP3compression，re-sampling，filteringandcroppingwereimposedonthewatermarkedaudio．Theextractedwatermarkingbitchangedalittle，whichshowstherobustnessoftheproposedscheme．Comparedwithtimedomainandwaveletdomainmethods，theproposedmethodcanresist32kb／sM

7、P3compressionattackwithhighembeddingpayload．Keywords：informationhiding；audio；EmpiricalModeDecomposition(EMD)；quantizationindexmodulation；synchronizationcode比，EMD是完全数据驱动的，即由细到粗地将任意信号分解0引言为零均值且包络对称的分量，即固有模态函数(IntrinsicMode用于版权保护的数字音频水印技术，在嵌入端将版权信Function，IMF)。信号(f)的EMD表达式

8、如下：息嵌入到原始音频信号中，版权验证时再提取出版权信C(t)=．IMFj(t)+rc(t)(1)息。对数字音频水印算法的主要要求是不可感知性、鲁棒性和嵌入容量。水印信息嵌入对音频质量的影响应在人耳可式中：C是IMF的数