音频数字水印技术.ppt

(3) 重新采样。 对信号进行一次插值和一次抽取处理， 插值与抽取的倍数为3。 检测结果见表6 - 3。 表6 - 3 信号重新采样后的检测结果 第六十二页，共一百零八页，2022年，8月28日 (4) 重新量化。 先将信号从16 bit量化成为8 bit， 再量化为16 bit。 检测结果见表6 - 4。 表6 - 4 信号重新量化后的检测结果 第六十三页，共一百零八页，2022年，8月28日 (5) 语音压缩编码。 对信号采用G.729进行编码和解码。 检测结果见表6 - 5。 表6 - 5 信号压缩编码后的检测结果 第六十四页，共一百零八页，2022年，8月28日 6.4.5 离散小波变换域(DWT)方法 对于水印的添加而言， 小波变换的类型、 水印的种类、 水印添加的位置以及水印的强度， 这四大要素决定了水印添加算法的类型。 其中水印的类型一般是预先就确定的， 狭义来说, 决定算法类型的是水印添加的位置和水印的强度两大要素， 同时它们也决定了算法的性能。 而在水印的提取过程中， 要求上述各要素与添加的过程保持一致， 否则就无法将水印提取出来。 在音频水印中， 将水印嵌入到小波域系数中可以获得较好的稳健性。 第六十五页，共一百零八页，2022年，8月28日 在图6 - 13 中， (a)是原始水印图像， (b)是信号未经处理直接提取的水印图像， (c)是信号经低通滤波后提取的水印图像， (d)是信号加入白噪声后提取的水印图像， (e)是信号改变采样率后提取的水印图像， (f)是对信号采用MP3编码标准， 在80 kb/s的比特率下进行编码， 解码后水印检测结果。 第六十六页，共一百零八页，2022年，8月28日 图 6 - 13 使用小波变换算法中的水印图像 第六十七页，共一百零八页，2022年，8月28日 6.5 其他类型的水印算法 6.5.1 比特流水印 前面介绍的音频水印算法中， 音频载体嵌入水印后得到的输出信号是未压缩的音频内容。 比特流水印系统完全工作在比特流域， 输入和输出信号都是经过压缩编码的音频信号。 图6 - 14是基于比特流的水印嵌入方案框图 。 第六十八页，共一百零八页，2022年，8月28日 图 6 - 14 基于比特流的水印嵌入方案框图 第六十九页，共一百零八页，2022年，8月28日 6.5.2 压缩水印 压缩水印系统输入的是未压缩的音频信号， 输出的是嵌入水印的音频比特流。 图6 - 15 是Siebenhaar等［19］提出的一种压缩水印系统方案框图。 这一方案的优点是在压缩参数和水印参数之间可以实现最佳的匹配； 可一步处理(同时实现音频压缩和水印嵌入)， 联合优化；计算复杂度较低。 第七十页，共一百零八页，2022年，8月28日 图 6 - 15 压缩水印系统方案框图 第七十一页，共一百零八页，2022年，8月28日 为了对嵌入的水印信号的能量进行更加精确的控制， 可以采用分析合成法实现频域加权过程， 充分考虑量化模块的影响。 分析合成法在语音编码(比如CELP)和感知音频编码(比如 MP3和AAC)中有着广泛的应用。 图6 - 16是求取水印权重的分析合成迭代循环的示意图。 第七十二页，共一百零八页，2022年，8月28日 图 6 - 16 求取水印权重的分析合成迭代循环示意图 第七十三页，共一百零八页，2022年，8月28日 6.5.3 扰动调制水印 1. 量化索引调制 扰动调制是量化索引调制(QIM)的一种具体实现。 QIM是基于一组量化器工作的， 每一个样值用哪种量化器进行量化取决于嵌入信息， 换句话说就是用嵌入信息来调制量化器。 量化索引调制的嵌入函数为： s(x; m)≈x, m (6 - 26) 第七十四页，共一百零八页，2022年，8月28日 图 6 - 17 量化索引调制原理图 第七十五页，共一百零八页，2022年，8月28日 图6 - 17是量化索引调制的原理图。 假定每样点嵌入1比特信息，因此m∈{0,1， 需要两种量化器， 图中分别以实心和空心圆表示。 第七十六页，共一百零八页，2022年，8月28日 图 6 - 7 回声内核 第三十页，共一百零八页，2022年，8月28日 6.3.3 其他的时域水印