基于音频信息的数据库水印算法研究

摘要

现代远程教育为学习者提供了丰富的数字资源，在降低教育成本、扩大教育规模和实现终身教育方面起了不可替代的作用。但这些资源很容易复制、修改和传播，一方面便于共享，另一方面容易导致版权问题。如何保护数字资源的版权成为研究热点。作为一种主要的远程教育资源载体，数据库的版权保护问题亟待解决。目前数字水印是最流行的数据库版权保护技术。 本文首先概述了数据库水印的发展、研究现状，并对数据库水印的基本理论做了介绍，包括数字水印的概念、通用模型、数据库水印的特性、攻击和研究领域等。现有的数据库水印算法通常采用伪随机序列、版权所有者文本信息的二进制序列等作为水印信息，水印的意义性不强，和版权所有人的相关性不足。为弥补这些不足，本文尝试将语音作为水印嵌入到数据库中，并围绕此点展开研究，主要研究内容和成果如下： (1)论述了语音作为水印的必要性和可行性。语音的信息量大，可以提高水印的意义性。语音的唯一性、稳定性使得可以利用语音特征(如MECC、LSP等)来标识版权所有人。本文结合语义、语音特征来唯一地标识版权所有人，提高水印信息的相关性。同时，语音信息的存在性、易获取、易处理保证了语音作为水印的可行性。 (2)提出了一种基于音频的数据库水印算法。考虑到水印信息的意义性、标识性和稳定性，选用版权所有人的语音信息作为水印原始信息，经过语音压缩、语音增强后编码成水印，并提出了相应的水印嵌入、提取检测算法。 (3)针对多个版权所有者的情况，提出了一种基于音频的多重水印算法。首先将多个版权所有人的语音混合成水印信息，继而将之嵌入到数据库中去。在水印提取算法中，我们利用独立成分分析实现盲源分离，提取出多个版权所有人的语音，从而实现同时保护多个版权所有人权益。 本文围绕语音作为水印，提出了基于音频信息的数据库水印算法和基于音频信息的多重数据库水印算法，理论分析和实验结果表明算法性能好，抗攻击能力强，在关系数据库的版权保护中具有很好的应用价值，对数据库版权信息的保护具有很好的现实意义和理论意义。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3语音作为水印的缘由

1.3.1目前研究存在的不足

1.3.2语音作为水印的必要性

1.3.3语音作为水印的可行性

1.4本文的结构安排

第2章数据库水印概述

2.1数字水印概述

2.1.1数字水印

2.1.2数字水印的通用模型

2.1.3数字水印的分类

2.2数据库水印概述

2.2.1数据库水印的特性

2.2.2数据库水印的攻击

2.2.3数据库水印的研究领域

第3章基于音频信息的数据库水印算法

3.1引言

3.2算法的基本思想

3.2.1语音压缩

3.2.2语音增强

3.2.3语音特征提取

3.3算法描述

3.3.1水印生成算法

3.3.2水印嵌入算法

3.3.3水印提取算法

3.3.4水印检测算法

3.4算法性能分析

3.4.1鲁棒性

3.4.2检测性能

3.4.3不可见性

3.5实验及结果分析

3.5.1透明性测试

3.5.2鲁棒性测试

3.6小结

第4章基于音频信息的多重数据库水印算法

4.1引言

4.2算法的基本思想

4.2.1关于多重水印

4.2.2独立成分分析

4.3算法描述

4.3.1水印生成算法

4.3.2水印嵌入算法

4.3.3水印提取算法

4.4实验及结果分析

4.4.1鲁棒性测试

4.4.2算法分析

4.5小结

第5章总结与展望

5.1本文的主要研究内容

5.2本文的主要创新点

5.3不足和工作展望

参考文献

附件:核心代码

攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目

致谢