專(zhuān)利名稱(chēng)：一種抗da/ad變換的音頻水印方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻數(shù)字水印領(lǐng)域，具體的說(shuō)，本發(fā)明提出了一種抗DA/AD變換的音頻水印方法。
背景技術(shù)：
在公共信息傳播場(chǎng)合，如廣播電視、電影和音樂(lè)演唱會(huì)等，音頻的版權(quán)管理和安全傳輸非常重要。如果采用傳統(tǒng)的數(shù)字水印技術(shù)，常受到數(shù)模轉(zhuǎn)換/模數(shù) 轉(zhuǎn)換攻擊，如何設(shè)計(jì)有效抵抗DA/AD的水印方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種針對(duì)音頻載體的抗DA/AD攻擊的數(shù)字水印方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水印信息的可靠嵌入，并在DA/AD攻擊條件下能有效提取水印信息，正確提取率高，具有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種抗DA/AD變換的音頻數(shù)字水印方法，所述方法包括數(shù)字水印嵌入過(guò)程和數(shù)字水印提取過(guò)程，所述數(shù)字水印嵌入過(guò)程，包括首先對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行分幀處理，對(duì)得到的幀信號(hào)進(jìn)行離散小波分解，在所得細(xì)節(jié)子帶系數(shù)上疊加Chirp信號(hào)，然后計(jì)算細(xì)節(jié)子帶系數(shù)的時(shí)頻變換，并對(duì)所得時(shí)頻變換系數(shù)進(jìn)行Randon變換，根據(jù)相鄰幀Randon變換的統(tǒng)計(jì)矩大小關(guān)系完成水印嵌入，最后進(jìn)行逆小波變換還原得到時(shí)域音頻信號(hào)；所述數(shù)字水印提取過(guò)程，包括首先對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行分幀處理，對(duì)得到的幀信號(hào)進(jìn)行離散小波分解，然后對(duì)所得細(xì)節(jié)子帶系數(shù)進(jìn)行時(shí)頻變換，再對(duì)所得時(shí)頻變換系數(shù)進(jìn)行Randon變換，計(jì)算其統(tǒng)計(jì)矩，根據(jù)相鄰幀矩的大小提取嵌入水印比特。而且，所述數(shù)字水印嵌入過(guò)程包括以下步驟，步驟I. I，設(shè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的音頻信號(hào)用x[i]表示，其中，I ^ i ^ L ;對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行分幀處理，幀長(zhǎng)為N，每幀信號(hào)用xn[j]表示，其中，I彡j彡N，l<n<[_L/N\·,步驟I. 2，對(duì)每幀信號(hào)xn[j]進(jìn)行I級(jí)離散小波分解得到小波子帶系數(shù)，小波子帶系數(shù)包括細(xì)節(jié)子帶系數(shù)和逼近子帶系數(shù)；取細(xì)節(jié)子帶系數(shù)，用4 P]表示，其中I < k < ld，I如[L/Nj，Id為細(xì)節(jié)子帶系數(shù)長(zhǎng)度；步驟I. 3,產(chǎn)生Chirp信號(hào)C(I)如下，C (I) = chirp (T, F0, T1, F1)其中，chirp (.)為Chirp信號(hào)產(chǎn)生函數(shù)，用于生成線性頻率信號(hào)，I彡I彡Id ;在起始時(shí)刻O(píng)時(shí)的瞬時(shí)頻率參數(shù)為Ftl,在終止時(shí)刻T1時(shí)的瞬時(shí)頻率參數(shù)為F1 ；Chirp信號(hào)中樣點(diǎn)的時(shí)間序列記為T(mén)，T的長(zhǎng)度等于步驟I. 2所得細(xì)節(jié)子帶系數(shù)長(zhǎng)度Id ；步驟I. 4，將步驟I. 3所得Chirp信號(hào)分別嵌入到相鄰兩幀信號(hào)的細(xì)節(jié)子帶系數(shù)糊 1上，
權(quán)利要求
1.一種抗DA/AD變換的音頻數(shù)字水印方法，其特征在于包括數(shù)字水印嵌入過(guò)程和數(shù)字水印提取過(guò)程， 所述數(shù)字水印嵌入過(guò)程，包括首先對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行分幀處理，對(duì)得到的幀信號(hào)進(jìn)行離散小波分解，在所得細(xì)節(jié)子帶系數(shù)上疊加Chirp信號(hào)，然后計(jì)算細(xì)節(jié)子帶系數(shù)的時(shí)頻變換，并對(duì)所得時(shí)頻變換系數(shù)進(jìn)行Randon變換，根據(jù)相鄰幀Randon變換的統(tǒng)計(jì)矩大小關(guān)系完成水印嵌入，最后進(jìn)行逆小波變換還原得到時(shí)域音頻信號(hào)； 所述數(shù)字水印提取過(guò)程，包括首先對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行分幀處理，對(duì)得到的幀信號(hào)進(jìn)行離散小波分解，然后對(duì)所得細(xì)節(jié)子帶系數(shù)進(jìn)行時(shí)頻變換，再對(duì)所得時(shí)頻變換系數(shù)進(jìn)行Randon變換，計(jì)算其統(tǒng)計(jì)矩，根據(jù)相鄰幀矩的大小提取嵌入水印比特。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述抗DA/AD變換的音頻數(shù)字水印方法，其特征在于所述數(shù)字水印嵌入過(guò)程包括以下步驟， 步驟I. I，設(shè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的音頻信號(hào)用x[i]表示，其中，I;對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行分幀處理，幀長(zhǎng)為N，每幀信號(hào)用xn[ j]表示，其中，I < j < N，K M ; 步驟I. 2，對(duì)每幀信號(hào)xn[j]進(jìn)行I級(jí)離散小波分解得到小波子帶系數(shù)，小波子帶系數(shù)包括細(xì)節(jié)子帶系數(shù)和逼近子帶系數(shù)；取細(xì)節(jié)子帶系數(shù)，用表示，其中I < ld，!< <[L/Nj，Id為細(xì)節(jié)子帶系數(shù)長(zhǎng)度； 步驟I. 3，產(chǎn)生Chirp信號(hào)c (I)如下， c(l) = chirp (T, F0, T1, F1) 其中，chirp(.)為Chirp信號(hào)產(chǎn)生函數(shù)，用于生成線性頻率信號(hào)，I彡I ( Id ;在起始時(shí)刻O(píng)時(shí)的瞬時(shí)頻率參數(shù)為Ftl,在終止時(shí)刻T1時(shí)的瞬時(shí)頻率參數(shù)為F1 ；Chirp信號(hào)中樣點(diǎn)的時(shí)間序列記為T(mén)，T的長(zhǎng)度等于步驟I. 2所得細(xì)節(jié)子帶系數(shù)長(zhǎng)度Id ； 步驟I. 4，將步驟I. 3所得Chirp信號(hào)分別嵌入到相鄰兩幀信號(hào)的細(xì)節(jié)子帶系數(shù) ，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述抗DA/AD變換的音頻數(shù)字水印方法，其特征在于所述數(shù)字水印提取過(guò)程包括以下步驟，步驟2. I，設(shè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的音頻信號(hào)用x[i]表示，其中，I;對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行分幀處理，幀長(zhǎng)為N，每幀信號(hào)用xn[j]表示，其中，I彡j彡N， 步驟2. 2，對(duì)每幀信號(hào)xn[j]進(jìn)行I級(jí)離散小波分解得到小波子帶系數(shù)，小波子帶系數(shù)包括細(xì)節(jié)子帶系數(shù)和逼近子帶系數(shù)；取細(xì)節(jié)子帶系數(shù)，用表示，其中Ild，1< <[L/Nj，Id為細(xì)節(jié)子帶系數(shù)長(zhǎng)度； 步驟2. 3，根據(jù)步驟2. 2得到的細(xì)節(jié)子帶系數(shù)，先計(jì)算相鄰兩幀信號(hào)的時(shí)頻變換，然后對(duì)得到的時(shí)頻變換系數(shù)進(jìn)行radon變換， = Iwn(^ik)) Xfr=pwD (xr{k)) [Ι ,.,,χρ,,,^ = rad(ni'[xf^ \θ) 其中，PWD(.)是偽維格納分布變換函數(shù)，radon(.)是拉東變換函數(shù)，Θ為角度參數(shù)，取值[O. . . 180], Rm, Rm+1是拉東變換系數(shù)，向量xpm, xpm+1是極坐標(biāo)矢量系數(shù)，^=〔1，3，...，去1刺)-1 ^ k ^ Id ；步驟2. 4，根據(jù)步驟2. 3，得到的拉東變換系數(shù)計(jì)算相鄰兩幀信號(hào)的統(tǒng)計(jì)矩，分別用Mm和Mm+1表不；
全文摘要
一種針對(duì)抗DA/AD攻擊的數(shù)字音頻水印方法水印嵌入部分，首先對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行分幀處理，對(duì)得到的幀信號(hào)進(jìn)行離散小波分解，在細(xì)節(jié)子帶系數(shù)上疊加Chirp信號(hào)，然后計(jì)算細(xì)節(jié)子帶系數(shù)的時(shí)頻變換，并進(jìn)行Randon變換，根據(jù)相鄰幀Randon變換的統(tǒng)計(jì)矩大小關(guān)系完成水印嵌入，最后進(jìn)行逆小波變換還原得到時(shí)域音頻信號(hào)。在水印提取部分，首先對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行分幀處理，進(jìn)行離散小波分解，然后對(duì)所得細(xì)節(jié)子帶系數(shù)進(jìn)行時(shí)頻變換，再對(duì)所得時(shí)頻變換系數(shù)進(jìn)行Randon變換，計(jì)算其統(tǒng)計(jì)矩，根據(jù)相鄰幀矩的大小提取嵌入水印比特。該方法具有水印提取率高，性能穩(wěn)健，算法復(fù)雜性低、計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)小等特點(diǎn)。本發(fā)明可用于公共信息傳播場(chǎng)景的數(shù)字音頻版權(quán)保護(hù)領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G10L19/018GK102855877SQ20121034890
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者胡瑞敏, 李彩容, 涂衛(wèi)平 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)