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基于小波包的多功能音频数字水印算法研究

作　者: 李红艳
导　师: 蔡翔云
学　校: 昆明理工大学
专　业: 系统理论
关键词: 音频数字水印小波包信噪比均值量化鲁棒脆弱
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

数字水印技术是近几年发展起来的一种知识产权保护手段。目前,随着全球信息化程度的不断提高和电子商务逐渐趋于成熟,对知识产权保护的要求迫在眉睫,数字水印技术正是在这种背景下被提出和发展起来。音频数字水印是数字水印技术的一类。针对数字水印技术在不同领域的应用和实际需求,国内外众多学者开展了大量研究工作,提出了各种各样的相关原理及算法,并取得了许多研究成果。然而,针对音频数字水印问题的研究却相对较少,善处于起步阶断。本文基于原有离散小波变换的加性水印算法,提出了一种基于小波包分解的多功能音频数字水印算法,将音频信号经小波包三层分解后,分别在低频部份嵌入鲁棒水印,在中频部份嵌入脆弱水印。在嵌入鲁棒水印的过程中采用信噪比RSNR水印嵌入强度理论来嵌入水印,在保证水印不可察觉的情况下,增加了水印的嵌入量,并提高了水印的抗攻击能力。在嵌入脆弱水印时先对中频系数进行均值量化,然后再进行水印嵌入。这样,既能使传输的音频信号经受得住一般传输过程中的客观失真,又能对较严重的信息损失和主观篡改具有较强的敏感性。仿真实验研究结果表明,该算法具有很好的不可听性,极好的鲁棒性和较强的脆弱性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 引言  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-11
  1.3 本文的主要研究工作及创新  11-12
  1.4 论文结构安排  12-13
第二章音频数字水印技术  13-26
  2.1 音频数字水印技术的基本理论  13-18
    2.1.1 声音和数字音频信号的表示  13-15
    2.1.2 音频数字水印系统模型、  15-16
    2.1.3 水印的生成与嵌入  16
    2.1.4 水印的提取与检测  16-18
  2.2 音频数字水印算法概述  18-22
    2.2.1 时间域算法  19-20
    2.2.2 变换域算法  20-21
    2.2.3 压缩域算法  21
    2.2.4 扩展频谱算法  21-22
    2.2.5 生理模型算法  22
  2.3 音频数字水印的应用  22-23
  2.4 音频水印的主要攻击方法  23-24
  2.5 音频水印的评价  24-25
    2.5.1 信噪比(SNR)  24-25
    2.5.2 误码率(BER)  25
    2.5.3 相关系数(NC)  25
  2.6 本章小结  25-26
第三章小波变换的基本理论  26-33
  3.1 基于小波分析的音频数字水印算法  26
  3.2 小波分析简介  26-30
    3.2.1 小波的定义  27-28
    3.2.2 离散小波变换  28-29
    3.2.3 多分辨率分析  29-30
  3.3 小波包的基本理论  30-32
  3.4 本章小结  32-33
第四章基于小波包的多功能音频数字水印算法研究  33-45
  4.1 水印算法的基本思想  33
  4.2 水印的嵌入  33-38
    4.2.1 水印图像的预处理  35
    4.2.2 鲁棒水印  35-36
      4.2.2.1 信噪比确定水印嵌入强度原理  35-36
      4.2.2.2 水印的嵌入算法  36
    4.2.3 脆弱水印  36-38
      4.2.3.1 均值量化原理  36-37
      4.2.3.2 水印的嵌入算法  37-38
  4.3 水印的提取  38-39
    4.3.1 鲁棒水印的提取  38-39
    4.3.2 脆弱水印的提取  39
  4.4 水印检测指标  39-40
  4.5 实验和分析  40-44
  4.6 本章小结  44-45
第五章结论  45-47
  5.1 本文工作总结  45-46
  5.2 研究展望  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-51
攻读硕士学位期间发表的论文  51

基于小波包的多功能音频数字水印算法研究

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