基于小波變換和相位調(diào)制的數(shù)字音頻水印的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，多媒體數(shù)據(jù)逐漸成為人們獲取信息的重要來(lái)源，并成為人們生活的重要組成部分。然而當(dāng)前數(shù)字信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的迅猛發(fā)展卻使數(shù)據(jù)的版權(quán)保護(hù)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因而，如何在開(kāi)放的網(wǎng)路環(huán)境下對(duì)數(shù)字作品實(shí)施有效的版權(quán)保護(hù)已成為國(guó)際上研究的熱門(mén)話題。 信息安全技術(shù)中采取的密碼學(xué)技術(shù)因僅能控制信息的傳播過(guò)程，而對(duì)于解碼后的媒體數(shù)據(jù)卻難以控制，因而無(wú)法阻止合法使用者的非法拷貝和傳播。作為解決上述問(wèn)題一種

2、有效的途徑，數(shù)字水印技術(shù)開(kāi)始引起人們的普遍關(guān)注。 數(shù)字水印技術(shù)是當(dāng)前信息隱藏技術(shù)研究最為活躍的一個(gè)分支。數(shù)字水印技術(shù)是依據(jù)某種的算法將特定的數(shù)字信息添加到載體文件中，并且通過(guò)一定的手段和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，提取或者檢測(cè)它們。對(duì)于用于版權(quán)保護(hù)的數(shù)字水印一般要有一下要求：要求添加的信息不破壞載體的正常使用，此為不可感知性要求；載體經(jīng)過(guò)處理后，水印應(yīng)同樣能夠檢測(cè)，即為魯棒性要求；作為隱藏信息的唯一性證明對(duì)水印技術(shù)還要有單向性要求。

3、本文討論的是應(yīng)用信息隱藏技術(shù)的理論，在聲音文件中添加數(shù)字水印的技術(shù)。首先，本文介紹了數(shù)字水印問(wèn)題的提出及其相關(guān)概念，闡述了本課題的研究背景和意義。其次，闡述了數(shù)字水印算法的基本原理、模型及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。然后，在分析前人的工作和當(dāng)前水印發(fā)展的狀況的基礎(chǔ)上，本論文通過(guò)分析數(shù)字音頻水印和人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了以下兩種數(shù)字音頻水印技術(shù)： 1、第一種算法是一種基于離散小波變換(DwT)的自適應(yīng)的音頻水印算法。該算法首先對(duì)待嵌入水印的數(shù)字音

4、頻信號(hào)進(jìn)行離散小波變換，根據(jù)人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的時(shí)域掩蔽效應(yīng)選擇嵌入點(diǎn)，然后根據(jù)小波系數(shù)與原始音頻信號(hào)之間的關(guān)系找到與嵌入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置，最后選擇合適的小波層進(jìn)行數(shù)據(jù)的嵌入。數(shù)據(jù)是采用量化小波系數(shù)的方式進(jìn)行嵌入的。 該算法是將一幅有意義的數(shù)字圖像作為水印信息嵌入到音頻信號(hào)中。嵌入時(shí)并不直接將圖像嵌入，而是先對(duì)圖像進(jìn)行離散余弦變換，把變換系數(shù)編碼后嵌入到音頻信號(hào)中。同時(shí)，為了增強(qiáng)水印的安全性和魯棒性，采用了序列的置亂變換。 2、第

5、二種算法是利用人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)音頻相位變化的不敏感性，通過(guò)一個(gè)時(shí)變的全通濾波器，對(duì)原始音頻信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制。為了實(shí)現(xiàn)盲檢測(cè)，將水印信號(hào)以頻移鍵控(PSK)的方式賦值到立體聲信號(hào)的左右聲道上；然后采用短時(shí)傅立葉變換的方法對(duì)嵌入水印的音頻信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。在此，擴(kuò)頻技術(shù)的應(yīng)用可以提高水印的檢測(cè)精度，并能隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)密鑰，但同時(shí)增加了嵌入水印的數(shù)據(jù)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該算法具有良好的不可感知性和魯棒性。 本文提出的算法有其各自的優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)，數(shù)