[發明專利]一種魯棒數字音頻水印方法無效

申請號：	201210172473.0	申請日：	2012-05-30
公開（公告）號：	CN102708869A	公開（公告）日：	2012-10-03
發明（設計）人：	胡瑞敏;李彩容;涂衛平	申請（專利權）人：	武漢大學
主分類號：	G10L19/00	分類號：	G10L19/00
代理公司：	武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222	代理人：	薛玲
地址：	430072 湖***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種數字音頻水印方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及數字水印技術領域，尤其是涉及魯棒數字音頻水印嵌入和提取方法。

背景技術

隨著計算機網絡和多媒體信息處理技術的發展，使得人們可以方便快捷地制作、編輯、復制和傳輸各種無失真的數字化產品，如數字化的圖像、視頻、音頻、軟件、圖形、動畫和文本等。這給人們帶來很大的便利，但是也同時帶來了許多嚴重的安全問題。比如，數字媒體產品的版權保護、軟件產品的盜版、數字文檔的非法拷貝、各種數字信息的篡改等等。

音頻水印技術是面向音頻數據的水印技術，數字音頻是人們學習和娛樂中不可缺少的內容，同樣面臨版權保護、認證和完整性校驗等問題，魯棒音頻水印主要用于數字音頻進行版權保護，對該技術的研究正受到學術界和工業界的廣泛關注。

按照嵌入域進行分類，魯棒水印算法主要分為時域、變換域和壓縮域算法。時域水印算法在時間域上將水印直接隱寫到數字音頻信號中，與變換域水印算法相比優點是相對容易實現且需要較少的計算資源，缺點則是對一般信號處理如音頻壓縮和濾波等的抵抗能力較差?，F有的音頻水印算法魯棒性強的大多采用變換域水印算法，尤其是在小波域進行嵌入，但尚待改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供了一種魯棒性能較好的數字音頻水印嵌入和提取方法，選擇小波域為嵌入域，然后對子帶系數進行適當的變換，分析變換域上的統計分布，最后根據相鄰幀信號的統計矩來進行水印嵌入。算法實施簡單，復雜度低，對各種攻擊的魯棒性能較好，且感知透明性較高。

本發明的技術方案為一種魯棒數字音頻水印方法，包括水印嵌入步驟和水印提取步驟，

所述水印嵌入步驟的實現方式為，首先對音頻信號進行分幀處理，對每幀信號進行離散小波變換，然后對相鄰兩幀信號的離散小波變換所得第一級細節子帶系數進行點對點變換，分析點對點變換結果的概率分布，計算相應概率分布的統計矩，用統計矩的相對大小表征嵌入比特，并調整嵌入參數進行水印嵌入，對嵌入水印的小波子帶系數進行逆點對點變化和逆小波變換，還原得到嵌入水印信息的時域信號；

所述水印提取步驟的實現方式為，首先對音頻信號進行分幀處理，對每幀信號進行離散小波變換，然后對相鄰兩幀信號的離散小波變換所得第一級細節子帶系數進行點對點變換，分析點對點變換結果的概率分布，計算相應概率分布的統計矩，根據統計矩的相對大小提取水印。

而且，所述水印嵌入步驟的具體實現包括以下子步驟，

步驟1.1，設長度為L的音頻信號用X[i]表示，其中，1≤i≤L；對音頻信號X[i]進行分幀處理，幀長為N，第n個幀信號用x_n[j]表示，相鄰的下一個幀信號用x_n+1[j]表示，其中，1≤j≤N，

步驟1.2，對相鄰幀信號x_n[j]和x_n+1[j]進行離散小波變換，分別提取第一級細節子帶系數并用CH_n[k]和CH_n+1[k]表示，其中1≤j≤N，n=1,3,5...，1≤k≤l，l為第一級細節子帶系數的長度；

步驟1.3，對相鄰幀信號x_n[j]和x_n+1[j]的第一級細節子帶系數分別進行點對點變換，包括將第一級細節子帶系數CH_n[k]、CH_n+1[k]分別等分為三段，分別用CHX_n[t]、CHY_n[t]、CHZ_n[t]、CHX_n+1[t]、CHY_n+1[t]、CHZ_n+1[t]表示，抽取每幀信號三段系數中分別的第t個樣點組成新的樣本對(CHX_n[t],CHY_n[t],CHZ_n[t])，(CHX_n+1[t],CHY_n+1[t],CHZ_n+1[t])，其中，n=1,3,5...，1≤t≤m，為下取整操作，m為段長，l為第一級細節子帶系數的長度；