数字音频水印技术研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanjiajiaji
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本文以直观的二值图像作为水印信息,以音频数据为嵌入对象,在详细分析数字音频水印技术特点和需求的基础上,从提高数字水印的不可察觉性和鲁棒性出发,对现有算法进行改进。探讨了两种新的用于版权保护的频域数字音频盲水印方法。   一是针对原有的基于离散小波变换的数字音频盲水印算法进行改进。在水印嵌入前的预处理中,除使用伪随机排序的方法来消除一维序列中临近元素的相关性外,还引入了差错控制编码(即:纠错码)这一在通信等领域中相当成熟了的技术来提高数字水印的鲁棒性。本文中使用(7,4)汉明码对水印信息进行纠错编码。在水印提取和检测时,根据提取得到的纠错码冗余信息对提取的水印信息进行纠错,以此来提高数字水印算法的鲁棒性。   二是在引入了差错控制编码的基于离散小波变换的数字音频盲水印算法的基础上,探讨了通过使用离散小波变换和离散余弦变换相结合的二次变换来取代离散小波变换以提高数字音频盲水印算法的鲁棒性的可行性。小波变换具有多分辨率特性,而余弦变换具有解相关的能力和聚能等优点。把两者的优点结合起来,用离散小波变换得到的低频分量作离散余弦变换得到其余弦系数用于嵌入数字水印信息的方法来提高数字水印算法的性能。   本文对改进的两种算法均进行了大量的不可察觉性和鲁棒性实验。实验结果表明,引入差错控制编码的基于离散小波变换的数字音频盲水印算法具有很好的不可察觉性,对常见的信号处理操作都具有比原算法更强的鲁棒性;而采用了二次变换和差错控制编码的数字音频盲水印算法,在噪声污染攻击时的鲁棒性得到了极大的提升,而对剪切和低通滤波攻击的鲁棒性则稍有下降,总体上的鲁棒性还是得到了增强。
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