專利名稱：一種抗da/ad變換的音頻水印方法
技術領域：
本發明涉及音頻數字水印領域，具體的說，本發明提出了一種抗DA/AD變換的音頻水印方法。
背景技術：
在公共信息傳播場合，如廣播電視、電影和音樂演唱會等，音頻的版權管理和安全傳輸非常重要。如果采用傳統的數字水印技術，常受到數模轉換/模數 轉換攻擊，如何設計有效抵抗DA/AD的水印方法具有重要的現實意義和應用價值。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種針對音頻載體的抗DA/AD攻擊的數字水印方法，能夠實現對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，具有廣泛的應用前景。本發明的技術方案為一種抗DA/AD變換的音頻數字水印方法，所述方法包括數字水印嵌入過程和數字水印提取過程，所述數字水印嵌入過程，包括首先對音頻信號進行分幀處理，對得到的幀信號進行離散小波分解，在所得細節子帶系數上疊加Chirp信號，然后計算細節子帶系數的時頻變換，并對所得時頻變換系數進行Randon變換，根據相鄰幀Randon變換的統計矩大小關系完成水印嵌入，最后進行逆小波變換還原得到時域音頻信號；所述數字水印提取過程，包括首先對音頻信號進行分幀處理，對得到的幀信號進行離散小波分解，然后對所得細節子帶系數進行時頻變換，再對所得時頻變換系數進行Randon變換，計算其統計矩，根據相鄰幀矩的大小提取嵌入水印比特。而且，所述數字水印嵌入過程包括以下步驟，步驟I. I，設長度為L的音頻信號用x[i]表示，其中，I ^ i ^ L ;對音頻信號進行分幀處理，幀長為N，每幀信號用xn[j]表示，其中，I彡j彡N，l<n<[_L/N\·,步驟I. 2，對每幀信號xn[j]進行I級離散小波分解得到小波子帶系數，小波子帶系數包括細節子帶系數和逼近子帶系數；取細節子帶系數，用4 P]表示，其中I < k < ld，I如[L/Nj，Id為細節子帶系數長度；步驟I. 3,產生Chirp信號C(I)如下，C (I) = chirp (T, F0, T1, F1)其中，chirp (.)為Chirp信號產生函數，用于生成線性頻率信號，I彡I彡Id ;在起始時刻O時的瞬時頻率參數為Ftl,在終止時刻T1時的瞬時頻率參數為F1 ；Chirp信號中樣點的時間序列記為T，T的長度等于步驟I. 2所得細節子帶系數長度Id ；步驟I. 4，將步驟I. 3所得Chirp信號分別嵌入到相鄰兩幀信號的細節子帶系數糊 1上，
權利要求
1.一種抗DA/AD變換的音頻數字水印方法，其特征在于包括數字水印嵌入過程和數字水印提取過程， 所述數字水印嵌入過程，包括首先對音頻信號進行分幀處理，對得到的幀信號進行離散小波分解，在所得細節子帶系數上疊加Chirp信號，然后計算細節子帶系數的時頻變換，并對所得時頻變換系數進行Randon變換，根據相鄰幀Randon變換的統計矩大小關系完成水印嵌入，最后進行逆小波變換還原得到時域音頻信號； 所述數字水印提取過程，包括首先對音頻信號進行分幀處理，對得到的幀信號進行離散小波分解，然后對所得細節子帶系數進行時頻變換，再對所得時頻變換系數進行Randon變換，計算其統計矩，根據相鄰幀矩的大小提取嵌入水印比特。
2.根據權利要求I所述抗DA/AD變換的音頻數字水印方法，其特征在于所述數字水印嵌入過程包括以下步驟， 步驟I. I，設長度為L的音頻信號用x[i]表示，其中，I;對音頻信號進行分幀處理，幀長為N，每幀信號用xn[ j]表示，其中，I < j < N，K M ; 步驟I. 2，對每幀信號xn[j]進行I級離散小波分解得到小波子帶系數，小波子帶系數包括細節子帶系數和逼近子帶系數；取細節子帶系數，用表示，其中I < ld，!< <[L/Nj，Id為細節子帶系數長度； 步驟I. 3，產生Chirp信號c (I)如下， c(l) = chirp (T, F0, T1, F1) 其中，chirp(.)為Chirp信號產生函數，用于生成線性頻率信號，I彡I ( Id ;在起始時刻O時的瞬時頻率參數為Ftl,在終止時刻T1時的瞬時頻率參數為F1 ；Chirp信號中樣點的時間序列記為T，T的長度等于步驟I. 2所得細節子帶系數長度Id ； 步驟I. 4，將步驟I. 3所得Chirp信號分別嵌入到相鄰兩幀信號的細節子帶系數 ，
3.根據權利要求2所述抗DA/AD變換的音頻數字水印方法，其特征在于所述數字水印提取過程包括以下步驟，步驟2. I，設長度為L的音頻信號用x[i]表示，其中，I;對音頻信號進行分幀處理，幀長為N，每幀信號用xn[j]表示，其中，I彡j彡N， 步驟2. 2，對每幀信號xn[j]進行I級離散小波分解得到小波子帶系數，小波子帶系數包括細節子帶系數和逼近子帶系數；取細節子帶系數，用表示，其中Ild，1< <[L/Nj，Id為細節子帶系數長度； 步驟2. 3，根據步驟2. 2得到的細節子帶系數，先計算相鄰兩幀信號的時頻變換，然后對得到的時頻變換系數進行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，radon(.)是拉東變換函數，Θ為角度參數，取值[O. . . 180], Rm, Rm+1是拉東變換系數，向量xpm, xpm+1是極坐標矢量系數，^=〔1，3，...，去1刺)-1 ^ k ^ Id ；步驟2. 4，根據步驟2. 3，得到的拉東變換系數計算相鄰兩幀信號的統計矩，分別用Mm和Mm+1表不；
全文摘要
一種針對抗DA/AD攻擊的數字音頻水印方法水印嵌入部分，首先對音頻信號進行分幀處理，對得到的幀信號進行離散小波分解，在細節子帶系數上疊加Chirp信號，然后計算細節子帶系數的時頻變換，并進行Randon變換，根據相鄰幀Randon變換的統計矩大小關系完成水印嵌入，最后進行逆小波變換還原得到時域音頻信號。在水印提取部分，首先對音頻信號進行分幀處理，進行離散小波分解，然后對所得細節子帶系數進行時頻變換，再對所得時頻變換系數進行Randon變換，計算其統計矩，根據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，性能穩健，算法復雜性低、計算開銷小等特點。本發明可用于公共信息傳播場景的數字音頻版權保護領域，具有廣闊的應用前景。
文檔編號G10L19/018GK102855877SQ20121034890
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者胡瑞敏, 李彩容, 涂衛平 申請人:武漢大學