数字音频水印技术综述

《数字音频水印技术综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2010年12月石家庄职业技术学院学报DeC．2010第22卷第6期JournalofShijiazhuangVocationalTechnologyInstituteVO1．22-No．6文章编号：1009—4873(2010)06—0060—03数字音频水印技术综述李丽娟，尹绍宏(天津工业大学计算机科学与软件学院，天津300160)摘要：在介绍数字音频水印技术基本原理和基本要求的基础上，探讨了最不重要位算法、回声隐藏算法、相位水印算法、扩频水印算法、变换域音频水印算法共5种典型音频数字水印算法及其优缺点，分析了现阶段数字音频水印技术存在的问题．关键

2、词：数字水印；音频水印；鲁棒性；算法中圈分类号：TP399文献标识码：A数字多媒体技术和互联网技术的迅猛发展，使权，并作为鉴定、起诉非法侵权的证据，同时，通过对图像、视频和音频等多种形式的多媒体数字作品的水印的检测和分析来保证数字信息的可靠性，从而创作、存储和传输都变得十分便利，同时也极易被侵成为知识产权保护和数字多媒体防伪的有效手权者非法利用，严重侵犯艺术作品的作者和发行者段L1J．数字水印技术作为多媒体信息安全研究领域的知识产权(IntellectualPropertyRights)．盗版已成的重要分支，被认为是解决版权问题的有效方为数字化产业最大

3、的威胁，对数字版权所有者来说，式[21．反盗维权迫在眉睫．在这种形势下，以信息隐藏技术1数字水印的基本原理为核心的数字水印(digitalwatermarking)技术应运数字水印【3是向需保护的数字对象(如静止图而生．这种技术是将具有特定意义的标记(水印)，利像、视频、音频等)嵌入某些能证明版权归属或跟踪侵用数字嵌入的方法隐藏在数字图像、声音、文档、图权行为的信息，这些信息可以是作者的序列号、公司书、视频等数字产品中，以证明创作者对作品的所有标志、有意义的文本等．数字水印的基本框架见图1．图1数字水印系统基本框架数字水印由2部分组成：一部分是水印的嵌

4、入，元体(M，x，w，K，G，E，A，D，E)，各个参数的．另一部分是水印的提取．数字水印系统被定义为九意义如下：M代表所有可能原始信息z的集合；x收稿日期：2010，10—22作者简介：李丽娟(1978一)，女，河北石家庄人，石家庄职业技术学院讲师第6期李丽娟等：数字音频水印技术综述6l代表所要保护的数字产品(或称为作品)的集合，技术指标．即内容；w代表所有可能的水印信号训的集合；K(6)复杂度代表水印密钥k的集合；G表示利用原始信息”，、密在实际应用中，要注意水印嵌入和提取过程的钥k和原始数字产品共同生成水印的算法，即G：复杂度问题．复杂度与具体的

5、应用密切相关．M×X×K—W，W=G(，Lz，k)，需要说明的3典型算法是，原始数字产品不一定参与水印的生成过程，在图3．1最不重要位算法1中用虚线表示；E表示将水印7／)嵌入数字产品最不重要位算法L5J是一种最简单的水印嵌入中的嵌入算法，E：X×W—X，“’=E(z，方法．任何形式的水印都可以转换成一串二进制码流，而音频文件的每一个采样数据都可用二进制数W)，这里，代表原始产品，叫代表水印产品，“。代表含水印产品，为了提高安全性，在嵌入算法中可包来表示．这样，就可以将每一个采样值的最不重要位(多数情况下为最低位)用代表水印的二进制位来替含嵌入密钥；A

6、，表示对含水印产品的攻击算法，换，以达到在音频中嵌人水印的目的．理想情况下，即A：X×K—z”，”=A(’，k)，这里，k如果这种信道的容量为Rkb／s，则此尺即为音频表示攻击者伪造的密钥，z”表示被攻击后的含水印信号的采样率，即在无噪声信道中，8kHz采样率的的产品；D表示水印检测算法，即信号的比特率是8kb／s．D：X×K一{0，1}，D(，K)=该方法本身简单、易实现，最大缺陷是对信号处f1z中存在W(H】)理的稳健性差，信道干扰、数据压缩、滤波、重采样、【．，这里，H】和H0代表二时域缩放等都会破坏水印信息．最不重要位算法适0z中不存在(H。)

7、用于封闭的数字到数字环境中．值假设，分别表示水印的有和无；E表示水印提取3．2回声隐藏算法算法，即E：z×k—W，W=E(”，k)．利用回声嵌入水印的算法是一种经典的音频水目前，大多数的水印制作方案在水印嵌入、提取印算法【5J．它利用了人类听觉系统的特性——音频时均采用了密钥，只有掌握密钥的人才能读出水印．信号在时域的向后屏蔽作用，即弱信号可以在强信2音频水印系统的基本要求号消失后的50ms～200Ills内不被人察觉．音频信要成功地在数字音频媒体中嵌入数字水印，必号和经过回声隐藏的水印数据对人耳来说，前者就须具备以下要求【J：像是从耳机里听到的声音，

8、没有回声；后者就像是从(1)鲁棒性扬声器里听到的声音，有所处空间如墙壁、家具等物鲁棒性是指水印