基于倒谱域的音频水印算法研究

摘要

随着互联网迅猛发展，数字图像、音频和视频等多媒体产品得到日益广泛的普及和应用。随之而来的是盗版现象，软件产品的盗版、数字文档的非法拷贝、各种数字信息的篡改等，带来了严重的版权危机。因此在网络环境下的版权保护和信息安全，已成为亟待解决的问题之一。 本文主要针对音频隐秘通信过程中所遇到的多种典型攻击，在倒谱域和小波域中设计了不同的音频信息隐藏算法。实验结果表明，这些算法具有良好的透明性和鲁棒性。 首先，分析了音频信息隐藏技术的国内外研究现状，并介绍了音频信息隐藏技术的相关基础知识。 其次以直观的二值图像作为水印信息，以音频数据作为载体，以不可察觉性和健壮性为标准，设计了两种音频盲水印方法。 1．基于倒谱变换的音频盲水印算法。先将载体分段，其次对指定段进行倒谱变换，去掉倒谱系数两端不平稳数据，并结合统计均值调制（SMM）思想嵌入水印。水印检测不需要原始音频信号，属于盲水印提取。仿真结果表明该算法有较好的透明性，能抵抗常见的水印攻击，但其鲁棒性有待提高。 2．基于小波变换和倒谱变换的音频盲水印算法。为提高数字音频盲水印算法的鲁棒性，在基于倒谱域统计均值的音频盲水印算法的基础上，将小波变换和倒谱变换相结合，利用离散小波变换得到的低频分量做倒谱变换，结合统计均值思想嵌入水印。仿真结果表明，该算法比单纯使用倒谱变换的算法有更好的透明性和健壮性，提取水印属盲提取，并且能比较好地抵抗低通滤波、重采样、重新量化、音频格式转换、音量变化、添加白噪声等常见信号处理及攻击。 本课题提出的两种算法具有较好的不可感知性，对一些基本的水印攻击具有较强的鲁棒性，并且均实现了水印的盲检测，具有一定的工程实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

第二章 音频信息隐藏技术综述

2.1音频数字水印简述

2.2音频信息隐藏技术综述

2.2.1音频水印系统模型

2.2.2音频掩蔽及MPEG心理声学模型

2.3.3数字水印的分类

2.3.4数字水印的基本要求

2.3.5音频水印的攻击

2.3.6数字音频信息隐藏的评价标准

2.3常见的音频水印算法

2.3.1时域算法

2.3.2变换域算法

2.3.2压缩域算法

2.4数字水印的主要应用领域

2.5本章小结

第三章基于倒谱域的音频水印算法

3.1倒谱变换基本概念

3.1.1倒谱特点

3.1.2倒谱变换的Matlab实现

3.1.3统计均值思想

3.2基于倒谱域统计特征的水印算法

3.2.1算法流程

3.2.2水印的嵌入

3.2.3水印的提取

3.3仿真实验与分析

3.3.1不可知性检测

3.3.2健壮性检测

3.3.3算法比较

3.4小结

第四章小波变换和倒谱变换相结合的音频水印算法

4.1小波变换基本概念

4.1.1小波变换定义

4.1.2尺度函数与小波函数

4.2基于小波和倒谱变换的音频水印算法设计

4.2.1小波基的选取

4.2.2小波分解级数的选取

4.2.3阈值T及音频分段的选择

4.2.4算法流程

4.2.5水印的嵌入

4.2.6水印的提取

4.3仿真实验与分析

4.3.1不可知性检测

4.3.2健壮性检测

4.3.3算法比较

4.4小结

第五章结论与展望

5.1论文的主要工作内容和成果

5.2未来展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表的论文

作者和导师简介