音频数字水印报告+matlab程序

1、音频浮水印目录1课题背景和现状22研究的目的和意义23方案设置修订和实施修订画24研究的主要内容25创新要点和结论26成果的应用前景27附录：个人工作总结21课题背景和现状随着数字时代的到来，多媒体数字世界丰富多彩，数码产品几乎影响着每个人的日常生活。 信息媒体数字化在非常方便地网站数据库信息的同时，也显着提高了信息表现的效率和精准性。 随着计算机网络通讯技术特别是网际网络的繁荣，数据交换和传输成为一个相对简单快捷的过程。 人们可以利用计算机、数字扫描仪、打印机等电子设备，方便快捷地将数字信息传递给五洲四海，在网际网络上发布自己的作品，传递重要的信息，进行各种学术交流和电子商业活动等。 由于版

2、权保护、信息安全保障、数据身份验证、接入控制等与我们相关的这些个数码产品的保护越来越受到重视和迫切的需要，所以浮水印在当今计算机和网际网络时代非常有用。数字水印技术近十年来发展，是情报隐蔽学的分支。 随着国内信息化程度的提高和电子商业的实用化，数字水印技术将有更广泛的应用前景。 鉴于信息隐藏和数字水印技术的应用前景，许多著名的研究机构如麻省理工学院的多媒体实验室、剑桥大学的多媒体实验室、ibm数字实验室、日立、nec、sony、飞利浦、微软等参加了信息隐藏与数字水印技术的研究与应用并取得了一定的成果。 1996年5月，第一届国际信息隐藏学术研讨会(cihw )在英国剑桥牛顿研究所召开，至今已举

3、办了4次。 另外，在ieee和spie等几个重要的国际会议上，也召开了关于信息隐藏的浮水印的专业技术研究。 此外，在欧洲、北美、其他图像和多媒体研究国际会议上，有专门的浮水印讨论小组。 欧洲有几个大工程项目工程(via和acts )，关于信息隐藏和浮水印的专业研究正在进行。 从1999年开始，摄影图片光学设备工程师学会召开了专业的“多媒体内容安全与水印”研讨会。 另外，有些组织开始考虑包含各种标准的水印技术。 复制保护技术工作组(cptwg )对水印系统进行了测试，以保护dvd光盘中的网络视频。 安全数码音乐自主创(sdmi )把水印作为音乐保护系统的核心技术。近年来，这个领域的研究发展速度非

4、常快，有些公司已经发布了一些浮水印软件产品，1996年2月美国的adobe system公司首先在图片处理软件adobe photoshol4.0上，采用美国的digimarc公司的技术，浮水印莫1999年2月，五大唱片公司：博曼、百代、索尼、寰宇和华纳联合ibm共同研制出一套网际网络便捷、快速、安全的数字视听产品发布实验系统。 2001年1月，digimarc公司与格拉夫艺术行业联printingindustriesofamerica (pia )合作，宣布在打印机上使用digimarc的“media bridge”数字水印技术。 富士通于2001年7月开发“分层浮水印”技术，为在网际网络上

5、实现电子博物馆和电子美术馆系统“musethque light”提供了安全保障。 此外，像bluespike公司的“giovanni浮水印系统”、gognic公司的“audiokeymp水印系统”、signum technologies公司这样，在数字化的图像、声音、网络视频作品中嵌入多男低音水印进行着作权保护的软件产品也相继出现我国学术界对数字水印技术的反应也很快，已经有相当实力的科研单位投入了这个领域的研究。2研究的目的和意义随着网际网络和多媒体通讯的发展，对多媒体产品版权保护和身份验证的要求越来越强，数字水印技术是解决数字版权保护问题的有效手段。 目前，对动画图片数字水印技术的研究越来越

6、成熟，语音浮水印也成为新的研究热点。随着计算机、通讯技术的迅速发展，多媒体存储和传输技术的进步使数字化信息的存储和传输成为可能，数字化产品可以简单地制作、复制、修改、保存和传播。 导致云同步出现大量非法盗版，严重损害作者和所有者的知识资产权，数码产品的知识产权保护也越来越重要。 在这种情况下，诞生了以信息隐藏技术为中心的浮水印(digital watermarking )技术。 在数字化产品中嵌入水印信息，可以实现复制限制、使用跟踪、盗版确认等功能，有助于解决版权纠纷，保护数字财产权的合法所有者的利益。 浮水印是一种有效的数码产品版权保护和数据保密工作维护技术，是信息隐藏技术研究领域的重要分支

7、。 实际上，信息隐藏技术因为有秘密通讯而开始研究，但由于其特殊用途，军事和安全部门被限制在狭小的范围内。 随着计算机、多媒体技术的发展，网际网络通讯逐渐成为人们交流信息的方式之一，对数字化产品(如音像作品、电子商业、电子政务、数字图书、远程教育等)的身份验证、防伪和版权保护需求越来越迫切，因而产生了新的分支浮水印。数字水印技术除了信息隐藏技术的一般特征外，还有其固有的特征和研究方法。 例如，从信息安全保障保密的观点来看，如果隐藏的信息被破坏，则隐藏信息可以看作是安全的，因为该秘密信息没有被泄露。然而，在浮水印系统中，隐藏信息的丢失意味着着作权信息的丢失，该系统丢失。 因此，数字水印技术需要鲁棒

8、性、安全性、不可感知性强。 随着数字化音像制品的大量制作和发行，数字音效水印技术的研究和发展越来越重要。 另一方面，利用数字水印技术实现数字音效作品版权的保护和身份验证，是水印技术的最主要应用。 其目的是通过嵌入数据源信息和比较有代表性的著作权人信息，防止其他组织对该数据宣称版权。 这样，水印可以公平地解决所有权问题，而音频作品的盗版跟踪可以用于传输合法接收者的信息，而不是数据源的信息，主要用于识别数据的单个发行副本。 此类应用程序可以为每个发布的副本嵌入不同的水印，也可以用于副本保护，通常称为“数字指纹”。 这需要在音频作品的发行系统上设置复制保护反应历程。 也就是说，不行政许可非法的媒体拷

9、贝。 开放式系统很难进行复制保护，而闭式系统和私人系统可通过水印说明数据的复制状况，因此可进行复制保护。 随着mp3、mp4、mpeg、ac-3等下一代压缩标准的广泛应用，数字音效在网际网络上呈指数增长，音频数据产品的保护越来越重要，音频水印领域有着广阔的应用前景。 因此，选择浮水印作为研究课题具有很强的现实意义。 另一方面，如果对发布的浮水印研究文献进行统一检索，浮水印的研究文献相对于电子图像水印的研究文献来说要少得多，容易在浮水印中挖掘创新点。 随着网际网络和多媒体通讯的发展，对多媒体产品版权保护和身份验证的要求越来越强，数字水印技术是解决数字版权保护问题的有效手段。 目前，对动画图片数字

10、水印技术的研究越来越成熟，语音浮水印也成为新的研究热点。随着计算机、通讯技术的迅速发展，多媒体存储和传输技术的进步使数字化信息的存储和传输成为可能，数字化产品可以简单地制作、复制、修改、保存和传播。 导致云同步出现大量非法盗版，严重损害作者和所有者的知识资产权，数码产品的知识产权保护也越来越重要。 在这种情况下，诞生了以信息隐藏技术为中心的浮水印(digital watermarking )技术。 在数字化产品中嵌入水印信息，可以实现复制限制、使用跟踪、盗版确认等功能，有助于解决版权纠纷，保护数字财产权的合法所有者的利益。 浮水印是一种有效的数码产品版权保护和数据保密工作维护技术，是信息隐藏技

11、术研究领域的重要分支。 实际上，信息隐藏技术因为有秘密通讯而开始研究，但由于其特殊用途，军事和安全部门被限制在狭小的范围内。 随着计算机、多媒体技术的发展，网际网络通讯逐渐成为人们交流信息的方式之一，对数字化产品(如音像作品、电子商业、电子政务、数字图书、远程教育等)的身份验证、防伪和版权保护需求越来越迫切，因而产生了新的分支浮水印。数字水印技术除了信息隐藏技术的一般特征外，还有其固有的特征和研究方法。 例如，从信息安全保障保密的观点来看，如果隐藏的信息被破坏，则隐藏信息可以看作是安全的，因为该秘密信息没有被泄露。然而，在浮水印系统中，隐藏信息的丢失意味着着作权信息的丢失，该系统丢失。 因此，

12、数字水印技术需要鲁棒性、安全性、不可感知性强。 随着数字化音像制品的大量制作和发行，数字音效水印技术的研究和发展越来越重要。 另一方面，利用数字水印技术实现数字音效作品版权的保护和身份验证，是水印技术的最主要应用。 其目的是通过嵌入数据源信息和比较有代表性的著作权人信息，防止其他组织对该数据宣称版权。 这样，水印就可以公平地解决所有权问题，而音频作品的盗版跟踪可以用于传输合法接收者的信息，而不是数据源的信息，主要用于识别数据的单个发行副本。 此类应用程序可以为每个发布的副本嵌入不同的水印，也可以用于副本保护，通常称为“数字指纹”。 这需要在音频作品的发行系统上设置复制保护反应历程。 也就是说，

13、不行政许可非法的媒体拷贝。 开放式系统很难进行复制保护，而闭式系统和私人系统可通过水印说明数据的复制状况，因此可进行复制保护。 随着mp3、mp4、mpeg、ac-3等下一代压缩标准的广泛应用，数字音效在网际网络上呈指数增长，音频数据产品的保护越来越重要，音频水印领域有着广阔的应用前景。 因此，选择浮水印作为研究课题具有很强的现实意义。 另一方面，通过对发布的浮水印研究文献的综合检索，发现浮水印的研究文献远远少于电子图像水印的研究文献，容易在浮水印中挖掘创新点。3方案设置修订和实施修订计划为了完成声音数据水印系统，作为本系统的核心算法采用了离散小波变换。 小波变换是将信号分成时域和尺度域的变换

14、，并且具有多分辨率分析能力，并具有在时域和频率域两者上表现信号的局部特征的能力。 小波变换所适用于例如音频信号的时变信号的工具。 小波变换把信号f(t )表示为基本小波(t )经过与伸缩平行的移位所形成的克拉星空卫视函数的加权和，并且该信号f(t )的伸缩尺度是a，并且时间移位是的小波小波分析的主要特征是能够分析信号的局部特征，以便能够通过小波变换非常精确地分析信号特性，并且能够检测被其它分析方法忽略的许多特性。因为matlab的函数库中包含了很多方便高效的函数，所以预计程仪编程工具中采用matlab作为本系统开发的工具。 本系统通讯端口将两种格式的水印文件嵌入原音频中，分别嵌入bmp格式的图

15、像文件和wav格式的音频文件、其他格式的音频、图像文件以及其他软件图片格式的水印时， 由于要嵌入的是1个2维排列，所以首先对2值水印图像进行2维简并性操作，从2维排列变更为1维排列。 之后，对原声进行dwt变换，导出其次低频部分，对其次低频部分进行数值变换操作，将水印序列加载到次低频部分中。 具体流程如下图所示将声音格式的水印嵌入声音文件是因为能够不进行二维简并性操作而直接嵌入通过原始的声音dwt转换得到的次低频部分。 为了提取水印信息，对包含水印的声音和原声进行dwt变换，比较两者的次低频部分的不同，对包含水印的声音进行逆运算则能够得到水印信息，对声音格式的水印文件能够直接输出，对图片格式的

16、水印文件进行升级、图像复原具体流程如下图所示4研究的主要内容进行音频数据水印系统的开发我们的主要研究目标是找到算法，可以将一个水印信息嵌入到一个音频中，然后，一个音频没有太大变化那样在那里我们开发软件时，对dft、dct 我们尝试了回声隐藏算法等各种算法，发现在测试中使用dwt算法效果好，鲁棒性高，最终我们的核心算法采用dwt算法，以此为核心制作了程序计程仪。5创新点和结论对plume plum进行了测试，发现如果某个音频中有很多零点的话，就不能将水印信息添加到音频中，现实中与很多音频相加，在最初的时间里有零点。 据此，通过使加载水印的采样点位移动至非零值出现的点，声音数据水印系统能够避免由于

17、声音最初是零值的点很多而不正常动作。 但是，如果在声音数据的中间存在微小的零点则无法排除，这也是水印信息部分失真的原因。 在客观评价中，我们组使用相关系数作为评价，相关系数为1。 假设语音有n个采样点位，每个段有n个采样点位，则数据嵌入量p由下式表示： p=n/2n，算法没有段表示，因此，我们的算法将水印信号加载到水印长度的次低频信号采样点位中， 理论上，可以为原始信号的每个采样点位加载水印信息的我们只能排除音频前的零点，而现有音频前的0.25必定有音频，因此将嵌入容量设置为0.1256成果的应用前景在当前阶段，我们的小组由于不适应matlab软件，学习matlab浪费了很多时间，因此成绩很粗糙，已经完成了作为基本功能的语音格式，图片格式的水印信息被嵌入语音中。 虽然采用dwt