用于版权保护的变换域自适应音频水印技术研究

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1、国内图书分类号：TP391国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文密级：公开年级三雯雯也级姓名任晓植申请学位级别亟±专业值曼墨值：鱼处理指导老师王塞霞教援二零一二年五月二十五日ClassifiedIndex：rP弓?fU．D．C：SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesis㈨删删『ffI『㈣Ⅲ删㈣!Y2109407RESEARCHONTHEADAPTIVEAUDIOWATERMARK烈GTECHNOLOGYFOR．COPYRIGHTPROTECTIONINTHETRANSFORMDO

2、MA玳Grade：Candidate：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Supervisor：M[AY本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书：2．不保密∥使用本授权书。(请在以上方框内打‘‘v”)学位论文作者签名：仨龊构指导老师签名：王宕霞日期：如／)．r．7日其目：沙肛·r·弓夕西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：(1)基于复倒谱变换设计了一种用于版权保护的鲁棒性音频水印算法。该算法主要是根据音频时域的能量特点以及人类的听觉特性，对

3、水印的嵌入位置实现了自适应选取；结合复倒谱变换后倒谱系数的均值对常规信号处理影响较小的特性，利用统计均值调制的方法，将数字水印嵌入到原始音频的倒谱系数中，该算法在水印提取上实现了盲提取。实验仿真结果表明，本算法不仅满足水印系统的不可感知性要求，对常见的信号处理攻击，例如添加高斯噪声、低通滤波、重新采样、重新量化以及MP3压缩等，也具有较强的鲁棒性。(2)采用了一种在提升小波变换和离散余弦变换的混合域嵌入水印的新方法。该算法结合提升小波变换(LWT)的多分辨率分析特征与离散余弦变换(DCT)的能量压缩和去相关特性，通过量化低频系数实

4、现水印信息，量化步长的选取是根据音频内容和理想信噪L匕(SNR)的大小自适应确定；在水印图像的预处理过程中利用了BCH纠错编码技术，以提高提取水印的正确率；水印的提取过程不需要用到原始音频或原始水印。实验证明该算法对添加噪声、低通滤波、重采样、重量化、MP3压缩、回声延迟等常见的信号攻击以及StirMark软件的多种攻击，都具有较好的抵抗力，鲁棒性较强。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献

5、的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：俭嵌稀日期：砷P．j·刁已成为人们获取信息的重要途径之一。但与此同时，数字多媒体信息的篡改、拷贝和传播也变得更为容易，这严重损害了原创者的版权和经济利益。因此，如何对数字多媒体信息进行有效的版权保护和内容认证已成为国际上的研究热点。而数字水印技术作为产品版权保护有效解决方案，得到了极大的重视。数字音频水印技术作为数字水印的研究方向之一，对其进行更加深入的研究显得尤为必要。用于版权保护的音频水印算法要求满足一定的不可感知

6、性和鲁棒性，而水印的嵌入位置以及嵌入强度的自适应选取，实现了水印算法不可感知性的提高。音频水印算法由时域到变换域、混合域的转换，也有利于增强算法的鲁棒性。本文主要研究用于版权保护的变换域音频水印算法，研究工作如下：1、基于复倒谱变换特性设计了一种用于版权保护的鲁棒性音频水印算法。该算法根据音频信号经过复倒谱变换后，其倒谱系数均值对常规信号处理影响较小的特性，利用统计均值调制的方法将水印信息嵌入到倒谱系数中。水印嵌入位置的选取则结合了人耳的听觉感知特性以及音频时域的能量特点，使得算法具有较好的不可感知性。实验结果表明：本算法可以抵抗

7、添加噪声、低通滤波、重采样、重量化以及MP3压缩等常规信号处理攻击，具有较强的鲁棒性。2、采用了一种在LWT和DCT的混合域中嵌入水印信息的鲁棒性音频水印算法。该算法主要是结合了LWT变换的多分辨率分析特征以及DCT变换的能量压缩和去相关特性，通过对变换后低频系数的量化实现水印的嵌入，而量化步长的大小则根据音频信号的内容与理想SNR值自适应确定，保证了水印嵌入算法的不可感知性和自适应性；在水印图像预处理过程中利用了BCH纠错编码技术以降低提取水印的误码率；水印在提取过程中，不需要原始音频以及原始水印的参与，实现了水印的盲提取。本算

8、法对添加噪声、低通滤波、重量化、重采样、回声和MP3压缩等常规信号处理以及西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractWiththerapiddevelopmentofthecomputernetworktechnology,thetra