基于變換域的數(shù)字音頻水印算法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)的普及、大量的數(shù)字產(chǎn)品出現(xiàn)并廣泛傳播,社會(huì)已步入信息化、數(shù)字化時(shí)代,數(shù)字音頻作為數(shù)字產(chǎn)品的重要組成部分正深刻的影響我們生活。數(shù)字技術(shù)發(fā)展及廣泛應(yīng)用使得人們開始把更多的注意力放在數(shù)字產(chǎn)品安全性的保護(hù)上,數(shù)字音頻水印技術(shù)是解決數(shù)字音頻產(chǎn)權(quán)保護(hù)及安全性的有效途徑,已逐漸成為當(dāng)今研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　數(shù)字音頻水印算法可以劃分為時(shí)域算法和變換域算法兩大類,由于時(shí)域算法的魯棒性較差,而通過改變音頻信號(hào)的頻域系數(shù)來(lái)隱藏水印,通

2、常具有較好的魯棒性,目前研究的方向主要集中在變換域。數(shù)字水印技術(shù)涉及到圖像、音頻處理算法、數(shù)學(xué)計(jì)算等,采用一種高性能的科學(xué)與工程計(jì)算軟件是很有必要的,Matlab軟件提供圖像處理、小波分析、數(shù)字信號(hào)處理等工具箱,它是研究數(shù)字音頻水印技術(shù)的有效工具。
　　本文論述了數(shù)字音頻水印技術(shù),重點(diǎn)研究了基于變換域的數(shù)字音頻水印算法,根據(jù)嵌入水印的類型不同,設(shè)計(jì)了兩種水印算法。全文的主要工作和研究成果如下:
　?、抨U述了課題的意義和研究背

3、景,介紹了數(shù)字音頻水印技術(shù)的相關(guān)知識(shí),并對(duì)已有的音頻水印算法進(jìn)行了分析、比較。
　?、圃O(shè)計(jì)了一種基于DWT和DCT的大容量數(shù)字音頻水印算法。該算法采用Arnold變換、離散余弦變換對(duì)彩色水印圖像進(jìn)行預(yù)處理;結(jié)合人耳的聽覺特性和音頻掩蔽效應(yīng),利用小波變換對(duì)原始音頻信號(hào)進(jìn)行分解,采用整體修改小波系數(shù)的方法,把水印信息“均勻”的嵌入音頻的各個(gè)小波分量中,加強(qiáng)了水印的穩(wěn)定性;由于舍入誤差的存在,同一段音頻中提取到的水印值波動(dòng)很大,算法中采

4、用了一種簡(jiǎn)單、高效的方法,它能夠從一組數(shù)值中準(zhǔn)確地提取出水印值。此算法豐富了可嵌入水印圖像的類型,為大容量水印算法提供了一種解決方法。
　　⑶設(shè)計(jì)了一種基于DWT的雙重?cái)?shù)字音頻盲水印算法。音頻的小波分解與人耳聽覺分辨特性很吻合,將水印信息嵌入到不同的小波分量中,水印感知透明性不同,當(dāng)音頻受到攻擊時(shí),水印算法表現(xiàn)出的魯棒性也不相同。據(jù)此,采用水印重嵌入的方法,把水印信息分別嵌入到經(jīng)過四層小波變換的高頻和中頻分量中,通過雙水印來(lái)抵御不