[發(fā)明專利]一種用于版權(quán)管理的數(shù)字音頻水印算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010621150.6
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102074240A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顏永紅;趙學(xué)敏;郭宇弘;劉建
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所;北京中科信利技術(shù)有限公司
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

1.一種用數(shù)字音頻水印進(jìn)行版權(quán)管理的方法，該方法包含水印信息的嵌入方法和水印信息的提取檢測方法，其中，

所述的水印信息的嵌入方法包含以下步驟：

(1-1)水印信息預(yù)處理，首先對水印信息的加密和編碼，得到水印編碼信息序列{e_i，0≤i＜L_B}；

(1-2)對得到的水印編碼信息{e_i，0≤i＜L_B}進(jìn)行成幀封裝；

首先，將嵌入的含媒資版權(quán)管理信息的水印編碼信息分成N段，并以不同的擴(kuò)頻碼標(biāo)識不同的分段；然后，將每個水印編碼信息的分段之前都加入一位同步位，信息位和同步位采用不同的擴(kuò)頻碼，得到水印嵌入信息{w_i，0≤i＜L_S+L_B}；

(1-3)對得到的水印嵌入信息{w_i，0≤i＜L_S+L_B}序列進(jìn)行基帶平衡調(diào)制，調(diào)制時將一個比特的水印嵌入信息隱藏在連續(xù)幾幀的音頻信號之中，得到平衡基帶調(diào)制后的信號S；

(1-4)將信號S調(diào)制到原始音頻信號中，調(diào)制公式如下；

Y(n)＝X(n)·10^{w(n)·S·α(n)}

其中，{X(n)，0＜n＜N}為待嵌入水印的音頻信號在頻域的幅值，且X(n)單位為dB；{w(n)，0＜n＜N}為擴(kuò)頻碼，該擴(kuò)頻碼由嵌入比特的類型是信息位還是同步位來確定，α(n)通過心理聲學(xué)模型計算得出，用于控制嵌入能量；

(1-5)最后將嵌入水印的信號Y(n)再結(jié)合原來的相位信息做IFFT變換，完成一幀的嵌入，再將完成水印嵌入的各幀之間做重疊相加，恢復(fù)時域信號，得到嵌入水印的音頻信號，從而完成水印的嵌入過程；

所述的水印信息的提取和檢測方法包含以下步驟：

(2-1)相關(guān)解碼，該過程與編碼的過程相反，通過相關(guān)解碼獲得虛警概率和漏警概率；

(2-2)同步過程，該同步過程包含幀同步和數(shù)據(jù)同步，用于解出同步分段的信息碼；

(2-3)分段信息拼接，根據(jù)拼接判定條件將連續(xù)出現(xiàn)且符合周期性規(guī)律的若干完成解碼的分段拼接在一起，得到音頻的使用時間信息；

其中，拼接判定條件為：

1)幀同步位置Pos₂與上一個分段的幀同步位置Pos₁符合|Pos₂-Pos₁-L_f|＜L_s，L_f為一個分段理論上的長度，L_s根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定；

2)得到的擴(kuò)頻碼序號為之前擴(kuò)頻碼序號下一個應(yīng)該出現(xiàn)的序號；

3)解碼結(jié)果與之前一個周期分段的結(jié)果相同；

同時滿足以上三個條件便將分段實(shí)施拼接，并計算拼接的第一個分段到最后一個分段的采樣點(diǎn)距離，然后通過采樣率得到音頻的使用時間；

(2-4)水印信息還原，完成水印信息的提取檢測。