語音水印技術的研究與應用.pdf

1、今天，互聯(lián)網(wǎng)以其海量的信息和資源共享的特性，為我們構建了無限廣闊的虛擬的數(shù)字世界。當互聯(lián)網(wǎng)成為了生活的一部分，我們平時熟悉的文本、圖片、音樂、視頻等傳統(tǒng)媒體也開始逐漸地實現(xiàn)數(shù)字化，并取代了傳統(tǒng)的物理載體開始在互聯(lián)網(wǎng)中傳播流行。這些新興的數(shù)字媒體在互聯(lián)網(wǎng)中廣泛傳播的同時，不僅可以迅速地為作品和作者帶來火爆的知名度，也給他們帶來了知識產權保護的問題。于是，結合了信息隱藏技術、多媒體技術、通信理論、編碼理論以及密碼學等多學科理論的數(shù)字水印技術

2、便應運而生。
　　 學術界對圖像水印的研究開展地比較早，技術實現(xiàn)也已經(jīng)比較成熟。但是，由于人類的聽覺特性比視覺特性敏感，語音水印技術在實現(xiàn)上比圖像水印困難得多。語音水印技術所要實現(xiàn)的是，在不影響宿主語音質量的前提下，向宿主語音中嵌入秘密的水印信號，并在成功嵌入后能再檢測或提取該水印信號。語音水印的技術的研究和實現(xiàn)對于以上所提出的關于數(shù)字媒體作品的知識產權保護有著廣泛的研究前景和十分重要的現(xiàn)實意義。
　　 根據(jù)多媒體技術、

3、聲學理論和信號處理等基礎理論，本文論述時域或空域的語音水印技術和變換域的語音水印技術。其中空域語音水印技術簡述了最低有效位語音水印算法。該算法是將宿主語音信號和水印信號視為比特流序列，在水印的嵌入過程中，用水印信號的比特值替換宿主語音信號中最不重要的比特值——通常為最低有效位，從而實現(xiàn)水印信號的隱藏目的。時域語音水印技術詳述了回聲隱藏水印算法，并提出了使用二值圖像作為水印信號，改良了經(jīng)典的回聲隱藏算法，取得了很好的效果。在變換域語音水印

4、技術中引入了信號處理的離散小波變換和離散余弦變換，提出了基于混沌置亂的DWT域語音水印算法和基于均值量化的DCT域語音水印算法。在引入了混沌置亂技術和量化嵌入技術后，明顯提高了水印信號的安全性和魯棒性。
　　 通過MATLAB的仿真實現(xiàn)，觀察宿主語音信號和嵌有水印的語音信號的波形圖，并沒有明顯變化。仿真所得峰值信噪比PSNR和歸一化系數(shù)NCC也均在理想的范圍之內。由仿真結果可表明文中所述的四種語音水印算法在主觀評價和客觀評價方面

5、都能達到透明性要求。使用StirMark軟件進行攻擊測試并再次提取水印，發(fā)現(xiàn)變換域語音水印算法仿真所得的峰值信噪比PSNR和歸一化系數(shù)NCC仍然可以保持理想數(shù)值，表明變換域語音水印算法較之時域或空域語音水印算法具有更好的安全性和更強的魯棒性。
　　 基于上述語音水印算法的的研究成果，筆者在任職學校的精品課程在線系統(tǒng)中應用了語音水印技術。在原有簡單的上傳、在線、下載等視聽環(huán)節(jié)前，增加了水印嵌入環(huán)節(jié)，加強了對任課教師教研成果的知識產