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随着电子工业技术的发展,在人们日常生活中,多媒体信息的传播和使用已经成为不可缺少的部分,然而随之而来的问题包括如何进行版权保护、如何确保多媒体信息内容完整性以及如何进行秘密通信等一系列信息安全方面的问题。有鉴于此,数字水印技术应运而生,数字水印技术作为一门交叉学科主要是针对视频,图像,文本和音频的版权保护等方面的研究。本文是对音频数字水印算法的应用进行了研究,主要工作内容包括以下几点:
(1)提出了一种改进伪随机序列的方法。传统技术是利用伪随机序列的自相关性来进行检测,但是该方案引入了较大的噪声,并且取得的鲁棒性效果一般。本文改变了伪随机序列的生成算法,使它的自相关函数能够生成一正两负的三个较大的峰值,在检测的时候通过检测峰值绝对值和的大小来确定嵌入的水印比特,仿真结果表明该方案有良好的不可感知性。
(2)设计了一种自适应嵌入强度的回声隐藏算法,利用心理学模型误差测度函数来确定每一次叠加回声的强度,该方案同样能够抵抗常见的水印攻击,并且在取得同样的鲁棒性效果的前提下,减小了因为叠加回声带来的噪声。
(3)利用矢量量化技术,设计了一种结合DCT和PCA的零水印方案。矢量量化广泛用于图像压缩和语音识别等领域,本算法首先提取音频段的DCT系数之后通过PCA(主成分分析)提取最大方差向量作为矢量量化的输入矢量,并在得到索引之后通过方差变化得到极性向量,与水印二进制比特向量异或得到密钥从而完成生成过程。水印的二进制比特事先经过BCH差错编解码的方法编码,这样解码时可以减小误码率。
(4)设计了一种基于矢量量化的多重水印的方案。该方案的特点在于将DCT系数分段,并求每段的能量,能量最大的段的系数通过上述零水印的算法生成鲁棒性水印,而将脆弱性水印嵌入到能量处于中间的段的系数中。半脆弱水印的嵌入方法采用基于索引约束的矢量量化的方法,该方法的好处在于提取时可以使实现盲提取,不需要原始的音频载体,也不需要嵌入过程采用的码书。
(1)提出了一种改进伪随机序列的方法。传统技术是利用伪随机序列的自相关性来进行检测,但是该方案引入了较大的噪声,并且取得的鲁棒性效果一般。本文改变了伪随机序列的生成算法,使它的自相关函数能够生成一正两负的三个较大的峰值,在检测的时候通过检测峰值绝对值和的大小来确定嵌入的水印比特,仿真结果表明该方案有良好的不可感知性。
(2)设计了一种自适应嵌入强度的回声隐藏算法,利用心理学模型误差测度函数来确定每一次叠加回声的强度,该方案同样能够抵抗常见的水印攻击,并且在取得同样的鲁棒性效果的前提下,减小了因为叠加回声带来的噪声。
(3)利用矢量量化技术,设计了一种结合DCT和PCA的零水印方案。矢量量化广泛用于图像压缩和语音识别等领域,本算法首先提取音频段的DCT系数之后通过PCA(主成分分析)提取最大方差向量作为矢量量化的输入矢量,并在得到索引之后通过方差变化得到极性向量,与水印二进制比特向量异或得到密钥从而完成生成过程。水印的二进制比特事先经过BCH差错编解码的方法编码,这样解码时可以减小误码率。
(4)设计了一种基于矢量量化的多重水印的方案。该方案的特点在于将DCT系数分段,并求每段的能量,能量最大的段的系数通过上述零水印的算法生成鲁棒性水印,而将脆弱性水印嵌入到能量处于中间的段的系数中。半脆弱水印的嵌入方法采用基于索引约束的矢量量化的方法,该方法的好处在于提取时可以使实现盲提取,不需要原始的音频载体,也不需要嵌入过程采用的码书。