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符号检测器在音频水印信号的应用研究

作　者: 邵亚楠
导　师: 段法兵
学　校: 青岛大学
专　业: 系统理论
关键词: 符号检测器 鲁棒性 音频水印 局部最优
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


检测理论是判决和提取信息的处理系统理论基础,这些系统包括雷达、通信、图像、语音、地震等等。最简单的检测是检测数据中是否有信号,还是仅仅有噪声,二进制通信中也遇到这种二元假设检验问题,但是对于两个以上的假设做出判决就是多元假设检验。实际中往往对信噪比比较低的检测问题感兴趣,检测效率一般取决于所得数据的长度。本文主要对于符号检测器的形式和性能进行了详细分析,对于其不同噪声环境中的适应性进行了研究。研究结果发现,符合检测器不仅对于不同噪声类型具有鲁棒性,而且对于噪声的强度具有适用性。利用符合检测器的特点,我们对于离散余弦变换域水印算法进行了改进,研究了一种用于提取音频水印的符号检测器及其性能。首先对宿主音频进行离散余弦变换,并对变换系数进行排序,对其分布假设的拟合检验进行了证实。利用这种分布模型的性质,水印嵌入算法变成了加性噪声中弱信号检测问题,因此,可以依据非高斯噪声中弱信号检测理论设计出一个局部最优符号检测器来检测水印信号。对这种符号检测器的性能进行了详细理论分析和实验证明,考虑了加性高斯噪声、重采样、重量化、MPEG压缩和Chebyshev低通滤波等攻击手段。实验表明,该检测器对于音频水印检测具有较好的抗攻击能力,特别是对于噪声污染和重量化方面,这一算法体现了较强的鲁棒性和一定的适用性。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章 统计判决理论  6-13
  1.1 假设检验的基本概念  6-7
  1.2 最大势检验和Neyman-Pearson定理  7
  1.3 局部最优与广义Neyman-Pearson定理  7-9
  1.4 Bayesian检验  9-10
  1.5 检验器的检测概率  10-13
第二章 符号检测器  13-18
  2.1 局部最优检测器  13-14
  2.2 无参数的符号检测器  14-15
  2.3 带参数的符号检测器  15-18
第三章 数字水印  18-27
  3.1 数字水印的定义和基本特征  18
  3.2 数字水印的发展  18-19
  3.3 数字水印系统  19-21
  3.4 音频水印系统  21
  3.5 音频水印的算法及应用  21-24
    3.5.1 多比特水印和1比特水印  21-22
    3.5.2 非盲检测水印和盲检测水印  22
    3.5.3 时域水印和变换域水印  22-23
    3.5.4 稳健水印与脆弱(或半脆弱)水印  23
    3.5.5 对称水印与非对称水印  23-24
  3.6 音频水印的攻击手段  24
  3.7 音频质量评价准则  24-26
    3.7.1 不可觉察性  24-25
    3.7.2 稳健性  25
    3.7.3 鲁棒性  25-26
  3.8 本章小结  26-27
第四章 水印嵌入技术和检测技术  27-32
  4.1 音频水印的加性和乘性嵌入算法  27-28
    4.1.1 带嵌入因子的加性算法  27
    4.1.2 不带嵌入因子的嵌入算法  27
    4.1.3 乘性算法  27-28
  4.2 统计特征  28
  4.3 数字水印的检测技术  28-30
    4.3.1 相关检测器  28-29
    4.3.2 基于假设检验的水印检测  29-30
  4.4 用最大似然估计求σ与μ  30-31
  4.5 本章小结  31-32
第五章 音频水印符号检测器的研究及仿真  32-39
  5.1 水印嵌入算法与符号检测器设置  32
  5.2 水印嵌入算法  32
  5.3 符号检测器设计  32-36
  5.4 仿真结果  36-38
    5.4.1 重采样攻击  36-37
    5.4.2 高斯噪声攻击  37
    5.4.3 Chebyshev低通滤波  37-38
    5.4.4 重量化攻击  38
    5.4.5 MPEG压缩  38
  5.5 结论  38-39
参考文献  39-42
攻读学位期间的研究成果  42-43
附录  43-44
致谢  44-45

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 安全保密 > 加密与解密
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