[發(fā)明專(zhuān)利]基于穩(wěn)健局部特征的強(qiáng)魯棒數(shù)字水印檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711365722.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108062957B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王向陽(yáng);李麗;牛盼盼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 遼寧師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G10L19/018
• 分類(lèi)號(hào): G10L19/018;G10L19/02;G10L19/032
• 代理公司: 大連非凡專(zhuān)利事務(wù)所 21220
• 代理人: 閃紅霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于穩(wěn)健局部特征的強(qiáng)魯棒數(shù)字水印檢測(cè)方法，首先對(duì)原始音頻進(jìn)行非下采樣小波變換，求出其低頻系數(shù)的一階梯度響應(yīng)，再對(duì)響應(yīng)進(jìn)行降序排列，以最高的響應(yīng)值為基準(zhǔn)設(shè)置一個(gè)閾值，提取出穩(wěn)定且分布均勻的特征點(diǎn)；其次，以特征點(diǎn)為標(biāo)識(shí)，結(jié)合短時(shí)能量計(jì)算方法自適應(yīng)確定待嵌入水印的特征區(qū)域以抵抗去同步攻擊；最后，利用擴(kuò)展變換抖動(dòng)調(diào)制（STDM）量化方法將水印嵌入到特征區(qū)域中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的方法不僅具有良好的不可感知性，而且對(duì)常規(guī)信號(hào)處理及去同步攻擊均有較好的魯棒性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字音頻的版權(quán)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種數(shù)字水印檢測(cè)方法，尤其涉及一種基于穩(wěn)健局部特征的強(qiáng)魯棒數(shù)字水印檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著多媒體技術(shù)的快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，人們獲取各種數(shù)字多媒體資源的方式變得越來(lái)越便捷，從而導(dǎo)致非法拷貝、篡改和傳播多媒體資源的行為變得日益猖獗，因此，如何能安全有效地存儲(chǔ)和傳輸多媒體信息也成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。數(shù)字音頻水印技術(shù)作為信息安全領(lǐng)域的重要分支應(yīng)運(yùn)而生，為解決音頻信息知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)提供了一種有效的手段，在數(shù)字音頻的內(nèi)容認(rèn)證和版權(quán)保護(hù)領(lǐng)域具有非常大的研究和應(yīng)用價(jià)值。

數(shù)字音頻水印技術(shù)是利用數(shù)據(jù)嵌入策略將水印信息嵌入到音頻中，使其隱藏在原始音頻數(shù)據(jù)中不被察覺(jué)，既保留了音頻的完整性，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)音頻產(chǎn)權(quán)所有者的合法保護(hù)，即使在數(shù)字音頻遭到攻擊或解密后依然可以利用水印技術(shù)證明音頻作品的所有權(quán)歸屬。對(duì)于數(shù)字音頻水印技術(shù)而言，需要具備以下三個(gè)基本特點(diǎn)：魯棒性、不可感知性及水印容量。如何保證音頻水印同時(shí)具有良好的魯棒性、不可感知性以及高水印嵌入容量是目前數(shù)字音頻水印算法的研究重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者針對(duì)這一問(wèn)題提出了許多優(yōu)秀的音頻水印算法，概括起來(lái)可以分為時(shí)域音頻水印、壓縮域音頻水印以及頻域音頻水印三類(lèi)，其中，頻域音頻水印算法因其自身良好的性能受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。

近些年來(lái)，數(shù)字音頻水印技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，很多優(yōu)秀的研究成果相繼出現(xiàn)，在理論研究和實(shí)際應(yīng)用方面都具有極其重要的意義。但遺憾的是，現(xiàn)有絕大多數(shù)音頻水印檢測(cè)方法將注意力放在了對(duì)抗常規(guī)信號(hào)處理的研究上，而無(wú)法有效抵抗去同步攻擊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問(wèn)題，提出了一種基于穩(wěn)健局部特征的強(qiáng)魯棒數(shù)字水印檢測(cè)方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種基于穩(wěn)健局部特征的強(qiáng)魯棒數(shù)字水印檢測(cè)方法，有水印嵌入及水印提取，其特征在于：

約定：指宿主音頻信號(hào)；代表宿主音頻低頻子帶；代表歸一化音頻低頻子帶；表示特征點(diǎn)間基本間距；代表低頻子帶的長(zhǎng)度；代表特征點(diǎn)個(gè)數(shù)；代表提取的特征點(diǎn)；代表窗口大??；表示待嵌入水印特征區(qū)域音頻段長(zhǎng)度；為含水印特征區(qū)域音頻段長(zhǎng)度；為水印位數(shù)；為量化步長(zhǎng)，，；為投影向量；

所述水印嵌入按如下步驟進(jìn)行：

a.初始設(shè)置

獲取宿主音頻信號(hào)并初始化設(shè)置；

b.特征點(diǎn)提取

b.1 宿主音頻信號(hào)進(jìn)行三級(jí)非下采樣小波變換；

b.2 根據(jù)下式計(jì)算UDWT變換后得到的低頻子帶的一階梯度：

；

b.3 將一階梯度通過(guò)高斯濾波得到一階平滑梯度：

，其中，；

b.4 計(jì)算一階平滑梯度的大小，將其作為音頻的響應(yīng)并進(jìn)行降序排列：

，為任意常量；

b.5 濾去首尾兩端的樣本數(shù)據(jù)，并以最高響應(yīng)為基準(zhǔn)，濾去與之相鄰過(guò)近的點(diǎn)，提取出前個(gè)特征點(diǎn)：

，；

c. 水印嵌入