基于DWT-DCT-SVD的音频盲水印算法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102496367A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102496367A(43)申请公布日2012.06.13(21)申请号201110404129.5(22)申请日2011.12.06(71)申请人北京邮电大学地址100876北京市海淀区西土城路10号(72)发明人杨榆雷敏郭玉翠贾晓芸朱宪花(51)Int.Cl.G10L19/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图44页(54)发明名称基于DWT-DCT-SVD的音频盲水印算法(57)摘要随着互联网应用的普及，大量的音频信息以各种形式在网络上快速的交流和传播。为防止音频的盗版、复制等非法操作，本发明提出了一种结合离散小波变换、离散余弦变换和奇异值分解的音频盲水印算法，以实现对音频信息的版权保护。本发明先对原始音频进行分段，每段的长度为1600个样点，再对每段音频进行一维二级DWT变换，取出DWT变换后的近似分量cA2，对近似分量cA2进行一维DCT变换，将DCT变换后前1/4系数取出，转化为10*10的矩阵，并对此矩阵进行SVD变换，得到S矩阵，在S矩阵中嵌入水印信息。实验表明本发明具有较好的透明性，同时对MP3压缩、重采样、重量化、加噪、低通滤波和裁剪替换等常规音频信号处理攻击具有较强的鲁棒性。CN10249637ACN102496367A权利要求书1/1页1.基于DWT-DCT-SVD的音频盲水印算法，其特征在于：结合离散小波变换(DWT)、离散余弦变换(DCT)和奇异值分解(SVD)，将原始音频数据分段后进行一维二级小波变换(DWT)，再将DWT变换后的近似分量进行余弦变换(DCT)，然后把DCT变换后的前四分之一系数进行奇异值分解(SVD)，在变换后的S矩阵中嵌入水印信息。因为S矩阵具有较强的稳定性，将S矩阵的S(1，1)和S(2，2)取出来，利用的奇偶性嵌入水印信息。水印嵌入在DWT变换后的近似分量中，因此本发明具有较好的鲁棒性。同时S矩阵具有较好稳定性，各种常见的音频信号处理不会对S的值产生较大影响，因此本发明能抵抗各种常见音频常规信号处理攻击。S矩阵还有一个重要特点就是调整S矩阵的值不会影响到音频信号质量，因此本发明具有较好的透明性。2.如权利要求1所说的基于DWT-DCT-SVD的音频盲水印算法的的水印提取算法，其特征在于：对含水印的音频信息进行一维二级DWT变换，然后将变换后得到的小波近似分量cA2进行DCT变换，取出DCT变换后的系数前四分之一组成长度为100的向量Yi1，再将向量Yi1转化为10*10的矩阵jsi，对矩阵jsi进行SVD变换，得到一个10*10的对角阵Sw，然后将每一个对角矩阵Sw的第一个值Sw(1，1)和第二个值Sw(2，2)取出来进行对比以判断以得到一位水印信息，若Sw(1，1)/(Sw(2，2)*Δ)接近偶数，则水印信息为0，若w(1，1)/(Sw(2，2)*Δ)接近奇数，则水印信息为1，最后得到提取的水印信息W，将W变为2维图像矩阵，得到水印图像。2CN102496367A说明书1/4页基于DWT-DCT-SVD的音频盲水印算法[0001]技术领域本发明提出一种基于DWT-DCT-SVD的音频盲水印算法，该算法具有较好的透明性，且算法的效率较高。属于数字水印领域。[0002]背景技术随着互联网应用的普及，越来越多的数字化多媒体内容信息纷纷以各种形式在网络上快速的交流和传播。如何对数字化多媒体内容进行有效的管理和保护，成为信息安全领域的研究热点。信息隐藏可以在载体中嵌入难以被感知的秘密信息以保护数字内容的版权或用于保密通信，可以很好的解决上述问题。信息隐藏不同于传统的数据加密，数据加密隐藏信息的内容，让第三方看不懂；信息隐藏不但隐藏了信息的内容，而且隐藏了信息的存在性，让第三方看不见。隐写术与数字水印是信息隐藏的两个重要研究分支，采用的原理都是将一定量的信息嵌入到载体数据中，但由于应用环境和应用场合的不同，对具体的性能要求不同。[0003]数字水印是通过对载体进行难以被感知的改动，从而嵌入与载体有关的信息，嵌入的信息不一定是秘密的，也有可能是可见。数字水印的目的是保护数字内容的所有权。音频水印嵌入的信息可以是音频版权保护信息、作品序列号、艺术家和歌曲名字等，用于音频的版权保护、盗版追踪和拥有者识别等。[0004](这里参考雷老师的大论文内容再增加一点吧)目前的音频水印算法主要分为时域算法和变换域算法.在时域上，大部分水印算法不能抵抗一些常见的攻击，如Ko等人提出的回声隐藏算法等[5]。在变换域中，一般都是将水印信号或音频载体信号进行离散小波变换、离散余弦变化或奇异值分解，然后在变换域中嵌入水印信号，但这种方法一般都不能实现水印盲提取，不利于