基于复倒谱变换的数字音频水印研究

摘要

随着数字技术和因特网的发展，人们可以方便快捷地复制和传输各种数字音频，其版权保护成为一个迫切需要解决的问题，数字音频水印技术为这一问题提供了一个有效的解决手段。对复倒谱变换在数字音频水印中的应用进行了研究，主要在以下几个方面取得了一些研究成果： 提出了一种基于量化复倒谱变换的数字音频水印算法。它充分利用了复倒谱变换的特征，结合一定的量化方法嵌入水印，水印的提取不需要原始音频信号，是一种盲水印算法；实验结果表明嵌入的水印不仅具有很好的不可感知性，而且对于重采样、低通滤波、添加噪声、重新量化、有损压缩等常见的音频攻击具有很好的稳健性。 提出了一种基于复倒谱变换的自适应音频水印算法，对音频载体分段后结合人类听觉系统的掩蔽特性，实现了水印嵌入位置的自适应确定；充分利用复倒谱变换的性质，在对应位置嵌入水印信号。水印的提取不需要原始音频信号，是一种盲水印算法。实验结果表明，此算法不仅具有很好的不可感知性，而且在重采样、低通滤波、添加噪声、重新量化、有损压缩等常见的音频攻击后具有很好的稳健性，和文献中基于小波和复倒谱变换的音频水印技术相比，提取水印的相关系数有明显提高。 提出了一种基于复倒谱变换的自同步音频水印算法，在每段音频中同时嵌入一个同步信号和水印数据。实验结果表明此算法提取同步信号的效率很快，并对重采样、低通滤波、添加噪声、重新量化、有损压缩等常见的音频攻击具有很好的稳健性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2国内外数字水印研究现状及水平

1.3数字水印技术的分类

1.4数字音频水印框架

1.5数字音频水印技术的应用

1.6论文结构

第二章数字音频水印技术

2.1声音和听觉

2.2声音信号数字化

2.3对音频水印的要求

2.4现有的音频水印算法

2.4.1时域音频数字水印算法

2.4.2变换域音频数字水印算法

2.5音频水印的攻击及性能评价标准

2.5.1音频的攻击与对策

2.5.2音频水印系统的性能评价标准

2.6目前存在的问题及未来研究的重点

第三章基于复倒谱变换的数字音频水印算法

3.1复倒谱变换引入

3.1.1复倒谱的概念

3.1.2复倒谱分析

3.1.3倒谱技术在数字水印技术的应用

3.2基于量化复倒谱变换的数字音频水印算法

3.2.1水印预处理

3.2.2水印嵌入

3.2.3水印提取

3.3一种自适应的倒谱变换数字音频水印算法

3.3.1水印嵌入

3.3.2水印提取

3.4一种基于倒谱变换的自同步音频水印算法

3.4.1同步信号

3.4.2数据嵌入

3.4.3数据提取

3.5本章小结

第四章水印算法的不可感知性和稳健性分析

4.1不可感知性分析

4.2稳健性分析

4.2.1直接提取水印

4.2.2重采样攻击

4.2.3低通滤波攻击

4.2.4高斯白噪声攻击

4.2.5重量化攻击

4.2.6有损压缩攻击

4.2.7剪切攻击

4.3算法优缺点分析

4.3.1 QAW算法

4.3.2 AAW算法

4.3.3 SAW算法

4.4本章小结

第五章总结和展望

5.1本文的总结

5.2进一步的研究方向

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果