专利名称：一种抗da/ad变换的音频水印方法
技术领域：
本发明涉及音频数字水印领域，具体的说，本发明提出了一种抗DA/AD变换的音频水印方法。
背景技术：
在公共信息传播场合，如广播电视、电影和音乐演唱会等，音频的版权管理和安全传输非常重要。如果采用传统的数字水印技术，常受到数模转换/模数 转换攻击，如何设计有效抵抗DA/AD的水印方法具有重要的现实意义和应用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种针对音频载体的抗DA/AD攻击的数字水印方法，能够实现对水印信息的可靠嵌入，并在DA/AD攻击条件下能有效提取水印信息，正确提取率高，具有广泛的应用前景。本发明的技术方案为一种抗DA/AD变换的音频数字水印方法，所述方法包括数字水印嵌入过程和数字水印提取过程，所述数字水印嵌入过程，包括首先对音频信号进行分帧处理，对得到的帧信号进行离散小波分解，在所得细节子带系数上叠加Chirp信号，然后计算细节子带系数的时频变换，并对所得时频变换系数进行Randon变换，根据相邻帧Randon变换的统计矩大小关系完成水印嵌入，最后进行逆小波变换还原得到时域音频信号；所述数字水印提取过程，包括首先对音频信号进行分帧处理，对得到的帧信号进行离散小波分解，然后对所得细节子带系数进行时频变换，再对所得时频变换系数进行Randon变换，计算其统计矩，根据相邻帧矩的大小提取嵌入水印比特。而且，所述数字水印嵌入过程包括以下步骤，步骤I. I，设长度为L的音频信号用x[i]表示，其中，I ^ i ^ L ;对音频信号进行分帧处理，帧长为N，每帧信号用xn[j]表示，其中，I彡j彡N，l<n<[_L/N\·,步骤I. 2，对每帧信号xn[j]进行I级离散小波分解得到小波子带系数，小波子带系数包括细节子带系数和逼近子带系数；取细节子带系数，用4 P]表示，其中I < k < ld，I如[L/Nj，Id为细节子带系数长度；步骤I. 3,产生Chirp信号C(I)如下，C (I) = chirp (T, F0, T1, F1)其中，chirp (.)为Chirp信号产生函数，用于生成线性频率信号，I彡I彡Id ;在起始时刻O时的瞬时频率参数为Ftl,在终止时刻T1时的瞬时频率参数为F1 ；Chirp信号中样点的时间序列记为T，T的长度等于步骤I. 2所得细节子带系数长度Id ；步骤I. 4，将步骤I. 3所得Chirp信号分别嵌入到相邻两帧信号的细节子带系数糊 1上，
权利要求
1.一种抗DA/AD变换的音频数字水印方法，其特征在于包括数字水印嵌入过程和数字水印提取过程， 所述数字水印嵌入过程，包括首先对音频信号进行分帧处理，对得到的帧信号进行离散小波分解，在所得细节子带系数上叠加Chirp信号，然后计算细节子带系数的时频变换，并对所得时频变换系数进行Randon变换，根据相邻帧Randon变换的统计矩大小关系完成水印嵌入，最后进行逆小波变换还原得到时域音频信号； 所述数字水印提取过程，包括首先对音频信号进行分帧处理，对得到的帧信号进行离散小波分解，然后对所得细节子带系数进行时频变换，再对所得时频变换系数进行Randon变换，计算其统计矩，根据相邻帧矩的大小提取嵌入水印比特。
2.根据权利要求I所述抗DA/AD变换的音频数字水印方法，其特征在于所述数字水印嵌入过程包括以下步骤， 步骤I. I，设长度为L的音频信号用x[i]表示，其中，I;对音频信号进行分帧处理，帧长为N，每帧信号用xn[ j]表示，其中，I < j < N，K M ; 步骤I. 2，对每帧信号xn[j]进行I级离散小波分解得到小波子带系数，小波子带系数包括细节子带系数和逼近子带系数；取细节子带系数，用表示，其中I < ld，!< <[L/Nj，Id为细节子带系数长度； 步骤I. 3，产生Chirp信号c (I)如下， c(l) = chirp (T, F0, T1, F1) 其中，chirp(.)为Chirp信号产生函数，用于生成线性频率信号，I彡I ( Id ;在起始时刻O时的瞬时频率参数为Ftl,在终止时刻T1时的瞬时频率参数为F1 ；Chirp信号中样点的时间序列记为T，T的长度等于步骤I. 2所得细节子带系数长度Id ； 步骤I. 4，将步骤I. 3所得Chirp信号分别嵌入到相邻两帧信号的细节子带系数 ，
3.根据权利要求2所述抗DA/AD变换的音频数字水印方法，其特征在于所述数字水印提取过程包括以下步骤，步骤2. I，设长度为L的音频信号用x[i]表示，其中，I;对音频信号进行分帧处理，帧长为N，每帧信号用xn[j]表示，其中，I彡j彡N， 步骤2. 2，对每帧信号xn[j]进行I级离散小波分解得到小波子带系数，小波子带系数包括细节子带系数和逼近子带系数；取细节子带系数，用表示，其中Ild，1< <[L/Nj，Id为细节子带系数长度； 步骤2. 3，根据步骤2. 2得到的细节子带系数，先计算相邻两帧信号的时频变换，然后对得到的时频变换系数进行radon变换， = Iwn(^ik)) Xfr=pwD (xr{k)) [Ι ,.,,χρ,,,^ = rad(ni'[xf^ \θ) 其中，PWD(.)是伪维格纳分布变换函数，radon(.)是拉东变换函数，Θ为角度参数，取值[O. . . 180], Rm, Rm+1是拉东变换系数，向量xpm, xpm+1是极坐标矢量系数，^=〔1，3，...，去1刺)-1 ^ k ^ Id ；步骤2. 4，根据步骤2. 3，得到的拉东变换系数计算相邻两帧信号的统计矩，分别用Mm和Mm+1表不；
全文摘要
一种针对抗DA/AD攻击的数字音频水印方法水印嵌入部分，首先对音频信号进行分帧处理，对得到的帧信号进行离散小波分解，在细节子带系数上叠加Chirp信号，然后计算细节子带系数的时频变换，并进行Randon变换，根据相邻帧Randon变换的统计矩大小关系完成水印嵌入，最后进行逆小波变换还原得到时域音频信号。在水印提取部分，首先对音频信号进行分帧处理，进行离散小波分解，然后对所得细节子带系数进行时频变换，再对所得时频变换系数进行Randon变换，计算其统计矩，根据相邻帧矩的大小提取嵌入水印比特。该方法具有水印提取率高，性能稳健，算法复杂性低、计算开销小等特点。本发明可用于公共信息传播场景的数字音频版权保护领域，具有广阔的应用前景。
文档编号G10L19/018GK102855877SQ20121034890
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者胡瑞敏, 李彩容, 涂卫平 申请人:武汉大学