文档介绍：Study on the Digital Audio Watermarking
Technique
A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Degree of Master of Engineering
By
Li Xiaoyan
Supervised by Prof. Liu Xiaoming
Ass. Prof. Chen Xinlong
Major: Signal and Information Processing
College munication Engineering of
Chongqing University, Chongqing, China
April 2011
重庆大学硕士学位论文中文摘要
摘要
随着计算机网络技术、多媒体技术的飞速发展,以及各种音频处理软件的广
泛应用,使得数字音频在传输、复制、存储的同时, 容易被攻击者篡改其内容,对
多媒体作品的侵权也随之更加容易,如何对多媒体信息进行数字版权保护已经成
为国际上研究的热门课题。数字音频水印技术作为解决数字音频作品版权保护的
一种有效途径,越来越被广泛关注。它在不影响音频作品使用价值的前提下,将
相关的版权标识信息嵌入到原始音频中,通过检测水印信号以证实音频文件的完
整性和版权信息。
本文首先介绍了数字水印技术的背景、发展现状和主要应用。接着详细介绍
了数字音频水印的基本原理、基本模型、常见攻击以及评价标准等,在此基础上
研究基于音频的数字水印算法。主要完成的工作如下:
1、研究了数字音频水印时、频域常见的算法,分析了变换域各种算法的优缺
点,针对小波域嵌入音频水印存在透明性不足这一问题提出了基于小波域的初期
水印算法。该算法首先利用 Arnold 置乱变换方法对图像进行变换,利用 Arnold 变
换的周期性,去除水印图像的相关性,同时增强了水印的鲁棒性;将水印信号嵌
入到原始音频信号经小波变换后的低频系数的绝对均值中,以增强其透明性。仿
真实验证明该算法有很好的不可感知性,对于常见的信号处理有比较好的鲁棒性,
并实现了盲检测。但该算法的抗同步攻击能力欠佳,复杂度较大,有待改进。
2、针对目前小波域水印算法普遍不能很好的抗同步攻击这一问题,对前一章
的算法进行改进,提出了一种基于提升小波与 DCT 变换的自适应鲁棒水印算法。
采用提升小波变换(LWT)对音频信号进行分解,以提高水印信息嵌入和提取的执
行率。出于鲁棒性的考虑,对信号 LWT 分解后的低频部分进行了 DCT 变换,并
根据 DCT 系数的趋零特性,把水印序列加在 DCT 变换后的直流 DC 系数上。这样
在抵抗一般信号攻击以及同步攻击方面均表现出很强的鲁棒性。同时算法选择了自
适应嵌入使得水印的鲁棒性和不可感知性达到了更好的平衡。水印提取时不需要原
始音频载体和原始水印图像,同时算法提高了信号的处理速度,更利于硬件实现。
仿真分析结果证明,改进后的算法比初期算法对常见的攻击具有更好的鲁棒
性,同时在透明性以及信号的处理速度方面均有比较好的改善。
关键词:数字音频水印,离散余弦变换,提升小波变换,自适应,DWT
I
重庆大学硕士学位论文英文摘要
ABSTRACT
With the rapid development work and multimedia technology,
various software for audio processing is widely used, this not only made it easy to be
attacked when people operated it, such as transmission, storage and copy, but also the
infringement was much easier and serious. So how to protect the multimedia
information has been became the hot topic on international studies. It is more and more
widely watched because digital audio watermarking is considered as an effective wa