基于变换域和SVD的数字音频水印算法研究

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随着互联网技术的发展和MP3等音频格式的出现,数字音频媒体在网络中的发布更加简单,传输更加快捷和有效。使得对数字音频产品的盗版、篡改和伪造成为了可能。因此,为了解决日益严峻的版权问题,数字音频水印技术应运而生,而且成为了目前学术界研究的热点之一。目前涌现出了许多音频水印算法,但是这些算法的实用性不强,其鲁棒性普遍不高,并且拥有水印容量较低这一共同的缺陷。奇异值分解方法计算简单,且其稳定特性能够提高算法的鲁棒性。因此出于实用性考虑,本文在变换域和奇异值分解理论基础上,研究了两种具有一定实用性的鲁棒性音频盲水印算法,算法具有良好的鲁棒性且提升了水印容量。(1)提出了一种基于混合变换域和奇异值分解的音频水印算法。算法先将载体音频分段。然后将每段分成两部分,第一部分加入同步码,第二部分嵌入水印。对后者进行离散小波变换,选取近似分量再进行离散余弦变换,对中低频系数进行奇异值分解。最后将水印信息通过量化嵌入到奇异值中。仿真实验表明,算法兼顾了不可感知性、鲁棒性和水印容量。(2)提出了一种基于离散小波域和奇异值分解的音频水印算法。为了提高算法的安全性,在水印嵌入前先通过Arnold变换将水印图像置乱。然后对嵌入水印的部分进行离散小波变换。选取近似分量,计算每10个DWT系数的绝对值均值。对由均值组成的矩阵进行奇异值分解。最后将水印信息通过量化方式嵌入到奇异值中。仿真实验表明,算法具有较好的不可感知性、较强的鲁棒性和较高的水印容量。
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