基于聲學(xué)心理模型的時(shí)域音頻水印算法設(shè)計(jì).pdf

1、隨著數(shù)字化的到來(lái)，越來(lái)越多的數(shù)字媒體如數(shù)字電視，數(shù)字電影，數(shù)字音樂(lè)已經(jīng)開(kāi)始代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬媒體而登上歷史舞臺(tái)。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展和便攜式存儲(chǔ)播放設(shè)備的迅速普及又給數(shù)字媒體的傳播提供了極其便利的條件。但是，數(shù)字媒體的版權(quán)管理也給我們帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。數(shù)字水印技術(shù)就是一種能夠較好管理數(shù)字媒體版權(quán)的技術(shù)。它通過(guò)一定的信息隱藏算法在發(fā)行的數(shù)字媒體中植入含有版權(quán)信息的水印信息，并且只能通過(guò)特定的版權(quán)信息檢測(cè)出水印的存在。 本文介紹了當(dāng)前音頻數(shù)

2、字水印技術(shù)的發(fā)展情況，總結(jié)了音頻數(shù)字水印的分類。本文討論的是時(shí)域的音頻數(shù)字水印算法。論文首先描述了兩個(gè)典型的時(shí)域音頻水印方法，給出了它們具體的嵌入和檢測(cè)流程。接著，本文指出了這些算法的三個(gè)缺陷，即：沒(méi)有充分利用人類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的分段特性、沒(méi)有抗同步攻擊手段、檢測(cè)會(huì)受到相關(guān)計(jì)算殘差的影響，并且針對(duì)這三個(gè)缺陷進(jìn)行改進(jìn)，提出了時(shí)域的基于聲學(xué)心理模型的固定門(mén)限水印算法（PMBTPW）。 對(duì)于原先算法沒(méi)有充分利用人類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)特性的缺陷，本文提

3、出的PMBTPW算法采用左右聲道分別生成水印的方案，通過(guò)小波包分析與聲學(xué)心理模型相結(jié)合對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行分析，利用得出的各個(gè)頻段的信噪比對(duì)水印進(jìn)行加權(quán)，從而充分利用人類心理聽(tīng)覺(jué)的分段特性。 對(duì)于原先算法沒(méi)有抗同步攻擊手段的缺陷，本文提出的PMBTPW算法在檢測(cè)流程開(kāi)頭添加了同步檢測(cè)模塊，通過(guò)檢測(cè)出同步偏移使得待檢測(cè)信號(hào)和檢測(cè)用的偽隨機(jī)序列達(dá)到同步來(lái)提高算法抗同步攻擊的性能。 對(duì)于原先算法檢測(cè)中會(huì)受到相關(guān)計(jì)算殘差影響的缺陷

4、，在水印生成時(shí)，設(shè)定了固定的水印有效檢測(cè)門(mén)限來(lái)控制水印信號(hào)的幅度，從而有效消除了檢測(cè)中相關(guān)計(jì)算殘差帶來(lái)的影響。 本文隨后給出了PMBTPW的具體嵌入和檢測(cè)流程框架，并進(jìn)行了大量的數(shù)值實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在對(duì)實(shí)驗(yàn)中音頻樣本經(jīng)過(guò)加噪和一次MP3，AAC，WMA編解碼后PMBTPW能達(dá)到100％的檢測(cè)成功率，MP3編解碼加上噪聲攻擊后的檢測(cè)率達(dá)到96％，同時(shí)檢測(cè)穩(wěn)定性都得到了提高；MOS主觀測(cè)試表明PMBTPW具有較好的隱秘性，達(dá)到了