基于离散小波变换的音频数字水印研究

摘要

随着计算机网络和多媒体技术的飞速发展，多媒体数据逐渐成为人们获取信息的重要来源。然而，当前数字信号处理和互联网传输技术的迅猛发展却令数据的版权保护面临严峻的挑战。因此，如何在开放的网络环境下对数字作品实施有效的版权保护己经成为热门的研究课题。数字水印技术作为信息安全领域的一个重要组成部分，是一种保护版权的有效途径。数字水印技术依据某种算法将某些不可感知的数字信息添加到载体文件中，并且接收方可以通过一定的方法将其提取出来作为版权信息的证明。除此之外，数字水印还可以应用于保密通信、广播监视和信息标识，以及访问控制等领域，因此研究数字水印具有十分重要的意义。
　　 目前针对数字水印的研究与实现主要围绕在图像与视频水印方面。由于人类听觉系统的敏感性，在音频中嵌入水印难度大，相关方面的技术还不成熟，因此本文选取音频数字水印作为研究内容。通过研究数字水印的三个重要特性，以及人类听觉系统的特性，总结并分析了多种音频水印算法，本文选择在离散小波域中进行水印的嵌入。
　　 本文首先设计了一种利用加性嵌入方法在小波分解低频系数中嵌入水印的方法，该方法简单易行，面对多种攻击具有一定的鲁棒性。其次，针对加性嵌入非盲提取、嵌入强度不可调整以及安全性差的缺点，设计了一种基于Logistics序列加密的自适应量化嵌入水印方法，在提取水印时不需要原始音频信号的参与，是一种盲水印算法。此外，利用人类听觉系统的频域掩蔽特性，设计了一种在离散小波变换的高频分量系数上嵌入水印的盲水印方法，具有较强的不可感知性，且具有一定的鲁棒性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究的背景与意义

1.1.1背景

1.1.2数字水印的目的与意义

1.2数字水印研究的历史与现状

1.3论文的组织结构

第二章数字水印技术

2.1数字水印的基本原理

2.2数字水印的特性

2.3数字水印的分类

2.4数字水印的主要应用领域

2.5本章小结

第三章音频数字水印系统

3.1音频数字水印概述

3.1.1数字化的音频信息

3.1.2人类听觉系统

3.2音频数字水印的基本算法

3.2.1时域算法

3.2.2变换域算法

3.3音频数字水印的评价标准

3.3.1主观评价标准

3.3.2客观评价标准

3.4攻击方法

3.5本章小结

第四章离散小波变换与音频数字水印

4.1小波理论概述

4.1.1小波理论的形成

4.1.2小波变换简述

4.2基于离散小波变换的音频水印

4.2.1系统结构

4.2.2主要算法

4.3本章小结

第五章基于离散小波变换的音频数字水印系统设计与实现

5.1加性嵌入算法

5.1.1水印的选取

5.1.2水印的预处理

5.1.3音频信号预处理

5.1.4离散小波变换

5.1.5水印嵌入

5.1.6离散小波反变换

5.1.7水印提取

5.1.8实验结果

5.2基于混沌序列的自适应量化嵌入算法

5.2.1混沌序列

5.2.2系统设计

5.2.3水印加密

5.2.4音频信号预处理

5.2.5水印嵌入

5.2.6水印提取

5.2.7实验结果

5.3基于人类听觉系统特性的算法

5.3.1水印嵌入

5.3.2水印提取

5.3.3实验结果

第六章总结与展望

6.1本文总结

6.2进一步研究展望

参考文献

致谢

作者与导师简介