[發明專利]基于多參數Weibull統計建模的數字水印檢測方法

有效

• 申請號: 201711364487.1
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN107910010B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 王向陽;李海芳
• 申請（專利權）人: 遼寧師范大學
• 主分類號: G10L19/018
• 分類號: G10L19/018
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 閃紅霞

1.一種基于多參數Weibull統計建模的數字水印檢測方法，包括水印嵌入及水印提取，其特征在于：

約定：I指宿主音頻；W表示二值水印序列；L₁表示每一段音頻長度，L1＝N×K，N為水印位數，K為定值；M表示用于嵌入水印的系數個數；I_w表示含水印音頻；LOD表示局部最優檢測器；

所述水印嵌入按如下步驟進行：

a.初始設置

獲取宿主音頻I并初始化變量；

b.水印嵌入

b.1對I進行分段處理；

b.2宿主音頻I進行二級非下采樣小波變換(SWT)，得到1個低頻子帶L和2個高頻子帶HH1和HH2；

b.3選取能量最大子帶HH2，系數表示為

b.4對HH2選取局部能量較大的前N個SWT系數作為重要系數，C＝{c(i),i＝1,…,N}表示每段中重要系數的位置，并設置重要系數窗口window(i,j)，其中，i＝1,2,...N；j＝1,2...,M；

b.5構造出兩種嵌入強度函數用于嵌入水印位“1”或“0”：

f₁(x)＝0.01+10^-4x²，f₀(x)＝4.5-10^-6x²；

b.6根據下式修改每個窗口中對應重要系數得到window'(i,j)：

b.7將所有子帶進行SWT重構獲取含水印音頻I_w；

所述水印提取按照如下步驟進行：

c.獲取含水印音頻I_w；

d.對I_w其進行分段處理；

e.含水印音頻I_w進行二級非下采樣小波變換(SWT)，得到1個低頻子帶L’和2個高頻子帶HH1’和HH2’；

f.選取能量最大子帶HH2’，系數表示為

g.根據嵌入水印時的記錄，找到待提取水印的位置；

h.多參數Weibull統計建模

h.1通過卡丹公式分別求得兩種嵌入強度函數f₁、f₀的反函數g₁、g₀；

h.2利用中值法估計出子帶HH2’的噪聲偏差σ_n：

h.3根據下式分別計算含水印音頻I_wSWT高頻子帶HH2重要系數每個窗口中在嵌入水印“1”和嵌入水印“0”兩種假設下的多參數Weibull分布概率H₁和H₀：

其中，α和β為形狀參數，θ和γ為尺度參數，λ為精確度參數；

i.構造LOD檢測器進行水印提取

i.1對于每一段，利用含水印SWT高頻子帶HH2系數估計多參數Weibull分布概率密度函數五個參數α，β，θ，γ，λ；

i.2每個窗口中用于嵌入水印的系數表示為y_i,i＝1,2,...,M，根據下式，利用局部最大勢能檢驗構造局部最優檢測器(LOD)，提取每個窗口的具體水印信息：

i.3將每個窗口提取的水印按順序排列，得到提取的水印序列；

j重復以上步驟i.1～i.3，對每個音頻子段水印信息進行提取，并利用“投票原則”擇優提取，求出最佳水印信息。