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之一，該技術(shù)通過向音頻文件中嵌入秘密信息以達到版權(quán)保護、隱蔽通信等目的。當所有者權(quán)益被侵犯時，可通過對水印的檢測來證明版權(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)得一個問題就是盜版和非法下載給版權(quán)所有者帶來的經(jīng)濟損失。網(wǎng)絡(luò)MP3版權(quán)保護問題成為一

2、個受人關(guān)注的焦點。本文通過對數(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方面的研究內(nèi)容： 1．MP3量化小值區(qū)對應著信號的中頻段，人耳對該頻段不是太敏感，比較適合水印信息的嵌入。本文在MDCT (Modified Discrete CosineTransform)域內(nèi)，通過對量化后小值區(qū)的MDCT系數(shù)進行修改來嵌入水印。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．通過試驗發(fā)現(xiàn)，MP3編碼過程中，處于中低頻段的前幾個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)，對頻帶內(nèi)最大的MDCT系數(shù)進行修改來嵌入水印。實驗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，通過心理模型計算獲得各個比例因子帶的可

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?；诖吮疚奶岢隽艘环N基于相鄰通道能量關(guān)系的MP3音頻水印算法。在MDCT域內(nèi)，通過調(diào)整相鄰通道間各個比例因子帶的能量關(guān)系來嵌入水印，由各個比例因子帶的可失真容忍度來控制嵌入強度。實驗證明該算法對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