数字音频水印的研究与实现

随着应用于信息技术的发展和计算机互联网技术的不断更新，数字多媒体信息，例如我们身边可以看见的图像，可以读者的文字，可以听见的音频，以及视频的副本、拷贝和传播可以更加更容易，但是技术的提高为我们带给便利的时候，同时也带给一些不必要的困难，很多的不法的分子，在没获得作者表示同意的情况下，蓄意拷贝、变更和传播某些有版权的多媒体作品。所以，对于数字多媒信息的版权保护与内容的筛选的问题的解决问题早已刻不容缓。预示数字音乐产品的大量传播，对于享有版权的音频作品的维护也逆的十分最重要。数字音频水印技术就是用来为享有版权的数字音频作品获取维护的，数字音频水印技术通过把秘密信息映射到在音频文件中，然后超过维护作者的版权和遮挡数据通信的起到。

本文主要阐述了数字音频水印技术，明确提出了一种根据小波转换的频域音频的数字水印的算法。这个算法主要运用了浑沌序列来为水印加密，首先是为音频信号展开分段，为每段信号展开线性的小波转换，然后对每个两段音频细致的分量具有的能量展开较为，再行将根据较为得出结论结果和有数的规则映射水印信息中。

实际证明，本算法具有较好的感官透明性、安全性，使得具有水印音频需要外用基本的信号处理的阻碍，鲁棒性很好。关键词：数字音频水印，线性小波转换，感官透明性，鲁棒性第一章绪论1．1研究背景近年来，随着互联网的普及和信息技术的较慢发展，数字技术的普遍用于艺术生产、加工、审查、传输、存储、各种各样的信息和数据,比如图像、电影、音乐，等等所有媒体渐渐被数字媒体所代替,如MP3音乐、数字电影、电子书籍、新闻车站等等。因此，数字媒体的版权保护和产品问题。

因为每天有很多数字产品的生产和传播，人们可以从互联网上获得自己讨厌的各种各样的数码产品(比如图像、音频、视频等),即使没原作者表示同意，任何拷贝、发给、改动、侵害原作者的版权。所以数字产品版权的维护已沦为严峻的问题今天。较为传统的数字产品保护方式是加密技术,但是经过加密后的数字产品非法密码后立刻丧失维护功能，又可以传播和拷贝，无法之后版权起着维护的起到。

被加密数字的产品人们用于一起很繁复。所以，数字水印的技术不会沦为人们探寻的重点领域。数字多媒体的水印技术是一种有效地的数字产品版权保护和数据安全确保技术，是信息隐蔽技术研究领域的一个最重要分支，可以是一个特定的商标，序列号，或数据的所有权版权信息等材料，隐蔽在图像(图像)，音频(音频)，视频(视频)等等维护多媒体数据，用作证明作者数字产品的版权，以及辨识非法侵权行为诉讼证据,同时,通过对水印检测和分析，以保证数字信息的完整性，可靠性，沦为知识产权维护和数字多媒体防伪的有效地手段。

1.2国内外研究现状数字水印技术是信息隐蔽技术的一个最重要分支，最先明确提出的图像数字水印技术是维护。1993年，Tirkel等候公开发表的一篇文章中讲解的技术。“数字水印”的概念最先由Tirkel和其他图像处理在1994年国际会议上月明确提出。

从那时起，数字水印技术在世界上引发了普遍的注目。从1996年第一届国际信息隐蔽技术研讨会(国际研讨会信息隐蔽，IHW)顺利会谈后，数字水印技术已被确认为一个最重要的内容倒数四届的信息隐蔽在会上辩论。

从1999年开始，光学工程师协会SPIE和国际图像科学与技术协会IS&T每年都要举行“多媒体内容安全性和水印的专题研讨会”（SecurityandWatermarkingofMultimediaContents）。2009年8月国际数字水印专题讨论不会（InternationalWorkshoponDigitalWatermarking，IWDW）第八次会议在英国的吉尔福德成功闭幕式。自1990年代以来，许多世界知名的大学，研究机构和知名企业的数字水印技术早已投放了大量的人力、财力展开研发、和一些成就。

NEC美国学院，麻省理工学院(Massachusettsinstituteoftechnology)和IBM研究中心做到了一个深入研究数字水印技术，一些数字水印的软件。数字水印技术在国外获得一定发展的同时，在我国也引发了学者们的注目和研究。我国最先的水印算法是Bender等人在1996年明确提出来的，他们主要明确提出了四种水印算法，有低于有效地位算法、Echo隐蔽算法、振幅编码算法和扩频编码算法。通过实验证明，这些算法都有一定的使用价值。

后来，Boney等学者把Cox方案运用到音频信号中，经过建模实验找到，这也是一个较为有效地的方法。再行后来，又有一些研究人员更进一步改良和完备了上面的几种算法，而且获得了较好的实验结果。音频水印技术在近年来虽然有一定的发展，但在实际的应用于中，需要几乎对版权实行维护的方案却寥寥无几。音频数字水印技术的发展之所以无法超过图像数字水印的水平，一个原因是人类听力系统模型（HumanAuditorySystem，HAS）比人类视觉系统模型人类视觉系统(HVS)更加脆弱，如果黯淡的水印映射到音频信号,更加有可能是实在人耳；另一个原因是，音频信号中映射水印的信息量近大于的数量的信息映射到图像。

所以，目前音频数字水印技术面对的挑战是如何在确保水印鲁棒性和感官透明性的同时，提升水印的检测效率和映射强度。第二章数字水印技术的基本理论2.1数字水印阐述从狭义方面来说明数字水印的技术，是把某些相同的信息，根据规定方式植入到宿主信息中，也可以叫掩体的对象或者载体。

在早已具有水印的宿主的信息，也就是说具有水印的载体在网络中传播或其它为止的情况下被非法拷贝，造成版权的纠纷或者被不法分子把信息变更时，根据早已规定的算法来托明确提出具有的数字水印，去检验版权的确实归属于或者宿主信息否原始，来保证作品所有人的合法权益或保证信息没被变更。宿主信息可以是某一种数字载体，如人们能看见的图像、能听见的声音、能观看的视频或者普通的的电子文本等。映射到数字产品中的数字信号我们称作数字水印，要以不毁坏原先的赏阅价值，应用于价值为原则，使得水印不存在。

数字水印技术不仅不具备一般信息隐蔽技术的特点，同时，还有自身的特点和研究方式。比如，对于信息的安全性保密的角度来说，如果把早已隐蔽的信息毁坏掉，可以说道系统依然安全性，是由于秘密的信息没被泄漏过来。

可是，在数字音频水印系统中，早已阴惨的信息遗失或者遭毁坏，就解释版权早已遗失，也就是丧失了维护版权这个功能，那么这就是一个告终的系统。所以我们所必须的数字水印技术必须不具最差的稳健性、安全性和透明性。

2.2数字水印的主要用于领域尽管数字的水印作品或者产品只是近些年来才经常出现，但是，它的运用前景和用于领域将是辽阔的，具体来说，以下领域是数字水印技术常常被用于的几个方面。（1）版权的维护数字作品版权的所有者用于密钥来制作属于自己的水印，然后把水印映射到完整信息中，然后再行公开发表发售具有其水印的数字作品。当该作品版权被窃取或着在版权方面经常出现纠纷时，水印信息所有者可利用从版权早已被窃取的作品或水印作品中去提供完整水印信号作为证据，来维护自身的合法权益。

因此，拒绝水印必需不具备十分好的的稳健性、安全性、透明性和水印映射的不可逆转性。（2）图像的证书。证书的原因是为了检验对图像的原始数据否被改动。

可以用于坚硬水印来已完成图像的检验。为了便利检验，坚硬水印对于一些格式切换(如传输)，所具的稳健性较为较低，单对其他切换所不具备的务实更加较低。

所以，对于全部的数字水印应用于来说，证书水印不具备超低级别的稳健性市场需求。（3）伪造的提醒。我们把数字作品应用于刑事案件、医疗、有声媒体及商务时，经常性的要去检测它们的完整信息是不是被伪造、冒充或被类似方法处置过。为超过这个目的，必须将完整图像分为若干独立国家小块，每个小块映射不一样的水印信息。

通过检测每个小块中的水印信息来辨别完整水印的完整性以及原作品的完整性。与其它种类水印不一样的是，这类的水印的性质需是较为薄弱，而且检查完整水印信号时，同时不必须用于要完整信息。（4）用于掌控。

在数字多媒体作品发售系统中，人类们必须一种拷贝维护，就是说并未许可的媒体拷贝是不容许的。特定的全闭式或个人系统中，我们可以用数字水印信息中来查阅数据的拷贝状况。

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