[發明專利]一種在AVS音頻流中嵌入穩健水印的方法

無效

• 申請號: 200910040034.2
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN101635146A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 王泳;黃繼武
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 禹小明;邱奕才

1.一種在AVS音頻流中嵌入穩健水印的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)確定所要嵌入的水印信息W＝{w_j|w_j∈{0，1}，1≤j≤L，L∈Z⁺}，其中L為 水印長度，即水印比特的數量，Z⁺表示正整數；

(2)選取需要嵌入水印信息的音頻幀；

(3)將水印信息嵌入到音頻幀里，將水印信息w_j＝1嵌入到穩態幀里，而 w_j＝0嵌入到瞬態幀里，即嵌入了比特“1”的音頻幀的類型是穩態幀，而嵌入了 比特“0”的音頻幀的類型是瞬態幀。

2.根據權利要求1所述的在AVS音頻流中嵌入穩健水印的方法，其特征在 于還包括水印提取步驟，所述水印提取步驟在AVS壓縮流的邊信息中提取嵌入 了水印的音頻幀的類型，組合成水印，即音頻幀的類型為穩態幀表示水印比特 為“1”，音頻幀的類型為瞬態幀表示水印比特為“0”。

3.根據權利要求1或2所述的在AVS音頻流中嵌入穩健水印的方法，其特 征在于所述步驟(2)所選取的音頻幀的最大能量變化量和不可預測度最大值接 近閾值。

4.根據權利要求1所述的在AVS音頻流中嵌入穩健水印的方法，其特征在 于所述步驟(3)在嵌入水印步驟操作時還包括對音頻幀的類型轉換：如果音頻 幀的類型是瞬態幀，而所要插入的水印比特w_j＝1，則修改該音頻幀樣本點的值， 令其變為穩態幀；如果音頻幀的類型是穩態幀，而所要插入的水印比特w_j＝0， 則修改該音頻幀樣本點的值，令其變為瞬態幀。

5.根據權利要求4所述的在AVS音頻流中嵌入穩健水印的方法，其特征在 于所述將音頻幀穩態幀修改為瞬態幀通過計算機程序實現，該計算機程序采用 如下算法：

將音頻幀1024個樣本點X＝{X₀，X₁，…，X₁₀₂₃}分成16個子塊，每個子塊由64 個樣本點組成，第k子塊記為X→k={Xk,i|i=0,1,...,63};]]>

算法具體包括兩個步驟：

步驟1：修改樣本點的值以獲得新的最大能量變化量，

令α₂＝β₂*E_SWITCHβ₂＞1、k₁＝具備Maxe的子塊下標、

ek1′=α2*(ek1-2+ek1-1)+ek1-2,]]>

for(i＝0；i＜63；i++)

Xk1,i′=ek1′/ek1*Xk1,i;]]>

步驟2：修改樣本點的值以獲得新的不可預測度最大值，

令α₃＝β₃*P_SWITCHβ₃＞1、

k₂＝滿足|k₂-k₁|≥4且有著不可預測度最大值Maxp的子塊下標， for(i＝0；i＜63；i++)

{Xk2,i′=(α3/Ck2)*Xk2,i]]>

Xk2+1,i′=(α3/Ck2)*Xk2+1,i]]>

Xk2-1,i′=(α3/Ck2)*Xk2-1,i]]>

Xk2-2,i′=(α3/Ck2)*Xk2-2,i}]]>

上述算法中采用的變量的計算公式和符號含義如下：

表示第k子塊的能量、E_k＝e_k+e_k-1表示相鄰兩子塊的能量和、 表示子塊之間的能量變化量、

Yk={Yk,0,Yk,1,...Yk,127}=FFT{[X→k,X→k+1]·H→},]]>為漢寧窗，FFT為正向傅立葉變 換，Y_k為FFT頻譜系數、

Yk,ip=(2|Yk-1,i|-|Yk-2,i|)ej(2arg(Yk-1,i)-arg(Yk-2,i)),0≤i<64,]]>是第k子塊第i 條FFT頻譜預測值，arg是求相位函數，

ck,i=|Yk,ip-Yk,i||Yk,ip|+|Yk,i|,0≤i<64]]>表示第k子塊第i條頻譜的不可預測度，

Ck=Σi=063{|Yk,i|ck,i}]]>表示第k子塊的不可預測度，

Maxe＝max{ΔE_k?|k＝1，2，3…，14，15}表示音頻幀的最大能量變化量，

Maxp＝max{C_k|k＝1，2，3…，14，15}表示音頻幀的不可預測度最大值，

E_SWITCH＝2.5作為閾值，P_SWITCH＝20作為閾值，β₂＝β₃＝1.1，

經過上述算法步驟修改后，音頻幀新的最大能量變化量 Maxe＝α₂＞E_SWITCH且新的不可預測度最大值Maxp＝α₃＞P_SWITCH，從而令該 幀轉變為瞬態幀。