[發(fā)明專利]一種在音頻中嵌入和解出水印的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210585566.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN103077724A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏永紅;郭宇弘;趙學(xué)敏;劉建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所;上海中科高等研究院;北京中科信利技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G10L19/018
• 分類號(hào): G10L19/018
• 代理公司: 北京億騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11309
• 代理人: 陳霽

1.一種在音頻中嵌入水印的方法，其中，所述水印包括多個(gè)水印幀，所述水印幀包括同步頭和信息位，所述方法包括：

根據(jù)第一隨機(jī)數(shù)從第一擴(kuò)頻碼池中取出第一擴(kuò)頻碼，根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)從第二擴(kuò)頻碼池中取出第二擴(kuò)頻碼，其中，所述第一擴(kuò)頻碼池和所述第二擴(kuò)頻碼池是預(yù)先建立的，所述第一隨機(jī)數(shù)和所述第二隨機(jī)數(shù)的取值范圍分別由所述第一擴(kuò)頻碼池和所述第二擴(kuò)頻碼池中的擴(kuò)頻碼的數(shù)量決定；

用所述第一擴(kuò)頻碼將編碼后的第二隨機(jī)數(shù)和同步位一起作為當(dāng)前水印幀的同步頭嵌入所述音頻；以及

用所述第二擴(kuò)頻碼將水印信息作為當(dāng)前水印幀的信息位嵌入所述音頻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述水印幀還包括空白位，所述方法還包括：

將第三隨機(jī)數(shù)編碼后作為當(dāng)前水印幀的空白位嵌入所述音頻，其中，在當(dāng)前水印幀嵌入之后，在所述音頻中跳過一段長(zhǎng)度后進(jìn)行下一水印幀的嵌入，所述一段長(zhǎng)度由所述第三隨機(jī)數(shù)決定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

對(duì)所述音頻進(jìn)行快速傅里葉變換得到所述音頻的相位譜和幅度譜，其中，所述水印幀被嵌入所述幅度譜；

對(duì)所述相位譜和嵌入水印的幅度譜進(jìn)行快速傅里葉逆變換，得到嵌入水印的音頻。

4.一種從音頻中解出水印的方法，所述水印包括多個(gè)水印幀，所述水印幀包括同步頭和信息位，所述同步頭是用第一擴(kuò)頻碼池中的第一擴(kuò)頻碼嵌入所述音頻的，所述信息位是用第二擴(kuò)頻碼池中的第二擴(kuò)頻碼嵌入所述音頻的，所述同步頭中包含所述第二擴(kuò)頻碼的公鑰，所述方法包括：

根據(jù)所述第一擴(kuò)頻碼池中的擴(kuò)頻碼和所述音頻得到所述公鑰；

根據(jù)所述公鑰從所述第二擴(kuò)頻碼池中得到所述第二擴(kuò)頻碼；以及

根據(jù)所述第二擴(kuò)頻碼和所述音頻得到所述信息位中的水印信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述根據(jù)所述第一擴(kuò)頻碼池中的擴(kuò)頻碼和所述音頻得到所述公鑰的步驟包括：

分別逐幀計(jì)算所述第一擴(kuò)頻碼池中的每個(gè)擴(kuò)頻碼與所述音頻的相關(guān)得分，得到多個(gè)幀得分隊(duì)列，每個(gè)幀得分隊(duì)列包括針對(duì)所述第一擴(kuò)頻碼池中的一個(gè)擴(kuò)頻碼和所述音頻的多幀相關(guān)得分；

根據(jù)每個(gè)幀得分隊(duì)列中的多幀相關(guān)得分找出滿足第一同步條件的幀得分隊(duì)列；

在所述滿足第一同步條件的幀得分隊(duì)列中找出滿足第二同步條件的相關(guān)得分；以及

從所述滿足第二同步條件的相關(guān)得分中計(jì)算出所述第二擴(kuò)頻碼的公鑰。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括：

逐幀計(jì)算所述第二擴(kuò)頻碼與所述音頻的相關(guān)得分；以及

將所述第二擴(kuò)頻碼與所述音頻的多幀相關(guān)得分與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出所述信息位中的水印信息。

7.一種在音頻中嵌入水印的裝置，其中，所述水印包括多個(gè)水印幀，所述水印幀包括同步頭和信息位，所述裝置包括：

擴(kuò)頻碼生成模塊，用于根據(jù)第一隨機(jī)數(shù)從第一擴(kuò)頻碼池中取出第一擴(kuò)頻碼，根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)從第二擴(kuò)頻碼池中取出第二擴(kuò)頻碼，其中，所述第一擴(kuò)頻碼池和所述第二擴(kuò)頻碼池是預(yù)先建立的，所述第一隨機(jī)數(shù)和所述第二隨機(jī)數(shù)的取值范圍分別由所述第一擴(kuò)頻碼池和所述第二擴(kuò)頻碼池中的擴(kuò)頻碼的數(shù)量決定；

同步頭嵌入模塊，用于用所述第一擴(kuò)頻碼將編碼后的第二隨機(jī)數(shù)和同步位一起作為當(dāng)前水印幀的同步頭嵌入所述音頻；

信息位嵌入模塊，用于用所述第二擴(kuò)頻碼將水印信息作為當(dāng)前水印幀的信息位嵌入所述音頻。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，還包括：

快速傅里葉變換模塊，用于對(duì)所述音頻進(jìn)行快速傅里葉變換得到所述音頻的相位譜和幅度譜，其中，所述水印幀被嵌入所述幅度譜；

快速傅里葉逆變換模塊，用于對(duì)所述相位譜和嵌入水印的幅度譜進(jìn)行快速傅里葉逆變換，得到嵌入水印的音頻。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述水印幀還包括空白位，所述裝置還包括：

空白位嵌入模塊，用于將第三隨機(jī)數(shù)編碼后作為當(dāng)前水印幀的空白位嵌入所述音頻，其中，在當(dāng)前水印幀嵌入之后，在所述音頻中跳過一段長(zhǎng)度后進(jìn)行下一水印幀的嵌入，所述一段長(zhǎng)度由所述第三隨機(jī)數(shù)決定。

10.一種從音頻中解出水印的裝置，所述水印包括多個(gè)水印幀，所述水印幀包括同步頭和信息位，所述同步頭是用第一擴(kuò)頻碼池中的第一擴(kuò)頻碼嵌入所述音頻的，所述信息位是用第二擴(kuò)頻碼池中的第二擴(kuò)頻碼嵌入所述音頻的，所述同步頭中包含所述第二擴(kuò)頻碼的公鑰，所述裝置包括：

公鑰獲取模塊，用于根據(jù)所述第一擴(kuò)頻碼池中的擴(kuò)頻碼和所述音頻得到所述公鑰；

第二擴(kuò)頻碼獲取模塊，用于根據(jù)所述公鑰從所述第二擴(kuò)頻碼池中得到所述第二擴(kuò)頻碼；以及

信息位獲取模塊，用于根據(jù)所述第二擴(kuò)頻碼和所述音頻得到所述信息位中的水印信息。