论文部分内容阅读
本论文主要研究方向是以音频数据的版权保护为目的，在数字音频信号中嵌入高度稳健的数字水印信号。该课题是国家自然科学基金项目“数字音频中高度稳健的数据隐藏技术”(60072030)以及“基于统计盲分析理论的反密写研究”(60372090)的组成部分。
数字水印技术是将一段特殊的信息隐藏在文本、图像、视频、音频等多媒体数据中。音频数字水印的研究相对图像水印而言涉及得较少，但随着数字化音像制品的大量制作和发行，音频数据的版权保护也显得越来越重要。数字水印技术必然面临各种有意或无意的攻击，而就音频水印而言，MP3压缩是其面临的最常见的操作之一。因此，本文的研究是围绕如何有效地抵抗MP3压缩展开的。
作者通过深入研究数字水印技术和MP3的编码原理，将两者结合起来，取得了以下主要成果：
□提出了一种能抵御MP3压缩的音频水印频域嵌入算法。该算法基于MP3编码中所应用的心理声学模型和感知熵(PE)，对音频信号中PE值大于1800的帧进行数字水印嵌入。嵌入在频域中进行，通过叠加一个加权的随机复序列嵌入水印信息。在接收端，采用频域相关法能可靠提取嵌入数据，仅用到少量系统参数而不需要原始信号。
□提出一种基于部分MP3编码的音频水印方案。该方案对原始的PCM信号进行部分MP3编码，通过调整迭代循环后相邻的一对量化MDCT系数的大小关系嵌入水印信息，然后进行局部MP3解码得到含水印的PCM信号。水印提取时不需要原始信号，也不需要进行迭代循环，只要依次比较相应频带中相邻的一对MDCT系数的大小即可。由于水印算法应用了MP3编码的原理，所以对MP3有优良的稳健性。