MP3壓縮域的音頻水印的研究.pdf

1、音頻數(shù)字水印技術(shù)是近年來的研究熱點(diǎn)之一，該技術(shù)通過向音頻文件中嵌入秘密信息以達(dá)到版權(quán)保護(hù)、隱蔽通信等目的。當(dāng)所有者權(quán)益被侵犯時(shí)，可通過對(duì)水印的檢測(cè)來證明版權(quán)。隨著數(shù)字音像制品的大量制作和發(fā)行，音頻數(shù)據(jù)的版權(quán)保護(hù)也顯得越來越重要。 近幾年來，越來越多音樂作品通過因特網(wǎng)發(fā)布和傳播，音樂格式以MP3(MPEG Layer 3)格式最為流行。但是隨之出現(xiàn)得一個(gè)問題就是盜版和非法下載給版權(quán)所有者帶來的經(jīng)濟(jì)損失。網(wǎng)絡(luò)MP3版權(quán)保護(hù)問題成為一

2、個(gè)受人關(guān)注的焦點(diǎn)。本文通過對(duì)數(shù)字水印技術(shù)和MP3編碼原理的研究，主要完成了以下幾個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容： 1．MP3量化小值區(qū)對(duì)應(yīng)著信號(hào)的中頻段，人耳對(duì)該頻段不是太敏感，比較適合水印信息的嵌入。本文在MDCT (Modified Discrete CosineTransform)域內(nèi)，通過對(duì)量化后小值區(qū)的MDCT系數(shù)進(jìn)行修改來嵌入水印。該方法方便快捷，具有很高的正確提取率和很好的聽覺透明性，但是系統(tǒng)魯棒性較差，不能有效抵抗解壓縮/壓縮

3、攻擊。 2．通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，MP3編碼過程中，處于中低頻段的前幾個(gè)比例因子帶的能量關(guān)系隨著多次的壓縮攻擊表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上本文提出：在MDCT域內(nèi)，通過選取處于中低頻段的一些比例因子頻帶(Scale bands)，對(duì)頻帶內(nèi)最大的MDCT系數(shù)進(jìn)行修改來嵌入水印。實(shí)驗(yàn)證明該算法具有良好的聽覺透明性、魯棒性和較高的正確提取率，可抵抗多次的解壓縮/壓縮攻擊。 3．MP3編碼過程中，通過心理模型計(jì)算獲得各個(gè)比例因子帶的可

4、容忍失真度，在可容忍失真度內(nèi)引入的量化噪聲不被察覺。基于此本文提出了一種基于相鄰?fù)ǖ滥芰筷P(guān)系的MP3音頻水印算法。在MDCT域內(nèi)，通過調(diào)整相鄰?fù)ǖ篱g各個(gè)比例因子帶的能量關(guān)系來嵌入水印，由各個(gè)比例因子帶的可失真容忍度來控制嵌入強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)證明該算法對(duì)輕音樂和古典音樂具有良好的聽覺透明性和魯棒性，可抵抗多次的解壓縮/壓縮攻擊。以上算法均在MP3編碼過程中嵌入，和編碼過程同步，不改變編碼文件大小。提取過程和解碼同步，不需要原始音頻文件，不影響解