基于小波域的自适应音频数字水印算法的研究

摘要

近年来,计算机网络和多媒体技术发展的越来越快,数字水印成为一个重要的发展方向。针对音乐作品的版权保护问题,音频数字水印作为一种新兴的信息安全技术应运而生。它将具有特定意义的信息,按照某种给定的算法嵌入到音频信号中,以实现对该音频的保护或认证而不影响其使用价值。
　　本文首先从研究背景、意义和国内外研究历史、现状几个层面上介绍了音频数字水印技术,接着介绍了音频水印的相关技术概述、声音基础知识、音频水印基本算法、评价标准、攻击方法和测试过程,最后对与本文研究至关重要的小波变换的相关内容予以详细介绍分析,为本文研究打下基础。
　　在此基础上首先提出了一种基于音频特征的小波域自适应数字水印算法。该算法使用Logistic混沌二进制序列对水印进行加密,通过对音频帧的过零率及短时能量的分析,选取适当的阈值,用于确定嵌入水印的帧,并对选定的音频帧整合分段后进行小波变换,同时采用能量动态调整自适应确定嵌入强度的方法,计算每段音频的近似分量的平均能量,结合基础嵌入强度,在所得音频帧中嵌入水印。
　　另外,提出了一种基于同步小波域的自适应音频数字水印算法。该算法使用了同步信号的思想,把同步信号和水印嵌入在DWT域的低频子带中,同时,该算法还是采用能量动态调整自适应确定嵌入强度的方法嵌入水印。
　　此两种算法在提取水印时不需要原始音频信号。通过实验效果可知,算法具有较好的鲁棒性和不可感知性,具有一定的实用性。

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中文摘要

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1 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 国内外研究历史与现状

1.3 本文主要研究内容和创新点

1.4 本文组织结构

2 音频数字水印技术概述

2.1 音频数字水印相关技术简述

2.2 音频数字水印的基本算法

2.3音频数字水印算法的评价标准

2.4音频数字水印攻击方法

2.5水印方案测试过程

2.6 本章小结

3 小波变换概述

3.1 CWT定义

3.2 DWT定义

3.3 多分辨分析

3.4 Mallat算法

3.5小波变换的优点及在数字水印中的应用

3.6本章小结

4 基于音频特征的小波域自适应数字水印算法

4.1 自适应水印的知识介绍

4.2 原始水印加密处理

4.3音频特征分析与选取

4.4水印方法

4.5 仿真实验与结果分析

4.6 本章小结

5 基于同步DWT的自适应音频数字水印算法

5.1 同步信号的知识介绍

5.2 水印方法

5.3 仿真实验与结果分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 论文研究总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表论文

致谢