數(shù)字水印模型及音頻水印穩(wěn)健性問題研究.pdf

1、隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字文本、圖像、音頻和視頻等多媒體產(chǎn)品得到日益的普及和廣泛使用，但正是由于數(shù)字產(chǎn)品具有容易編輯、復(fù)制、存儲和通過網(wǎng)絡(luò)迅速傳播的優(yōu)點卻帶來了日益嚴(yán)重的版權(quán)保護與信息安全問題，并引起了世界各國的高度重視，成為數(shù)字產(chǎn)品應(yīng)用中亟待解決的問題。數(shù)字水印處理技術(shù)是解決數(shù)字產(chǎn)品知識產(chǎn)權(quán)問題最有潛力、最有效的多學(xué)科交叉技術(shù)，它通過在數(shù)字媒體中以顯式或隱藏的方式嵌入信息-水印來確定產(chǎn)品的所有權(quán)或檢驗其內(nèi)容的原始性。

2、 數(shù)字水印處理系統(tǒng)包括水印的生成、水印嵌入、水印檢測和提取過程，其中每一環(huán)節(jié)的具體實現(xiàn)依賴于所采用的水印模型。由于普遍認(rèn)為水印系統(tǒng)的實現(xiàn)機制實質(zhì)上是一種通信機制，因此對水印模型的研究多沿用了通信模型。然而水印系統(tǒng)與通信技術(shù)存在很多不同，基于通信技術(shù)的水印模型無法對諸如水印的生成、水印的嵌入能量及水印的穩(wěn)健性等問題進行更好的評價，因此需要對水印模型進行深入研究。此外，穩(wěn)健數(shù)字水印技術(shù)是水印算法中研究的焦點，目前普遍認(rèn)為變換域水印比

3、時空域水印具有更好的穩(wěn)健性，但對不同變換域中水印穩(wěn)健性的區(qū)別以及具體影響穩(wěn)健性的因素缺乏細(xì)致分析，這些都在一定程度上制約了對水印技術(shù)的深入研究與應(yīng)用。 本文提出了一種基于特征子空間分解的水印模型，并在此基礎(chǔ)上對影響音頻水印穩(wěn)健性的諸多因素進行了相關(guān)的研究，主要研究內(nèi)容如下：1.系統(tǒng)綜述了數(shù)字水印的歷史、水印基礎(chǔ)理論及算法的研究現(xiàn)狀，并指出了目前存在的問題和不足之處。 2.根據(jù)水印系統(tǒng)的特點，提出了一種新的基于特征子空間分

4、解的水印模型，并討論了模型的許多性質(zhì)，如：特征子空間的可行性、子空間對干擾的敏感性問題。確定了水印變換選擇的原則及對于水印嵌入能量與水印穩(wěn)健性的評價方法。同時給出了一種基于差別子空間的特征子空間的構(gòu)造方法，一方面用來說明特征子空間構(gòu)造的多樣性，另一方面也強調(diào)了所提出的特征子空間變換選取原則的重要性。 3.研究了影響水印穩(wěn)健性的水印自身結(jié)構(gòu)問題，即水印的生成問題。從構(gòu)成水印的碼間距離、水印攜帶的信息熵及水印的能量損失等幾個方面，提

5、出了構(gòu)成穩(wěn)健水印所具有的性質(zhì)。根據(jù)所提出的性質(zhì)對不滿足穩(wěn)健性質(zhì)的水印給出了相應(yīng)的轉(zhuǎn)化原則，從而將各種不同類型的水印統(tǒng)一在一個研究框架內(nèi)。 4.研究了影響水印穩(wěn)健性的水印嵌入能量問題。在分析了水印嵌入能量與水印穩(wěn)健性的關(guān)系之后，通過將心理聽覺模型應(yīng)用在水印嵌入過程中，構(gòu)造了以音頻為水印載體時水印嵌入能量的估計方法。同時考慮在水印盲檢測下的嵌入能量與水印檢測算法的結(jié)合問題，給出了水印嵌入能量的調(diào)制方法。 5.研究了影響水印穩(wěn)