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自适应的混合域音频水印新算法
  • ISSN号:1003-0530
  • 期刊名称:《信号处理》
  • 时间:0
  • 分类:TP309[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:天津大学电子信息工程学院,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61179045)
中文摘要:

本文结合小波包变换和心理声学模型,提出了一种自适应的混合域音频盲水印算法,在不引入明显听觉失真的前提下,实现了大容量的水印嵌入。算法首先采用小波包变换将分段音频信号分解到26个子带中,然后对每个子带的小波包系数进行离散余弦变换,计算出子带掩蔽阈值。根据子带掩蔽阈值自适应的选取水印嵌入段和水印嵌入位置,同时根据掩蔽阈值计算出的水印嵌入强度自适应地控制由水印嵌入引起的听觉偏倚。二值水印图像通过量化索引调制的方法嵌入到音频信号的中低频系数中,提取水印时不需要原始音频载体。实验结果表明本算法在水印容量、不可感知性和鲁棒性之间达到了很好的平衡,水印容量在576.7 bps到689.5 bps之间,算法对添加噪声、重新量化、重新采样、低通滤波和MP3压缩均具有很好的鲁棒性。

英文摘要:

An adaptive audio watermarking algorithm in the hybrid domain is proposed, the scheme jointly exploiting the discrete wavelet packet transform (DWPT) and psychoacoustic model to perform large-capacity audio watermarking without introducing perceptible distortion. Firstly, each audio frame was decomposed into 26 sub-band signals by DWPT, then we apply DCT to wavelet packet coefficients of each sub-band and calculate the masking threshold. The masking threshold of each sub-band was used to seek suitable segments and positions for watermark embedding. According to the embedding strength obtained from psychoacoustic model, the algorithm adaptively control the audibility of introduced distortion for em- bedding the watermark. The binary image watermark was embedded into the block middle-frequency and low-frequency DCT coefficients according to quantization index modulation, the extraction was executed blindly. Experimental results show that the proposed algorithm achieves a good trade-off between robustness, imperceptibility and payload, the watermark capacity range from 576. 7 bps to 689. 5 bps, and the hidden watermark data is robust to additive noise, re-quantization, re-sampiing, low-pass filtering, and MP3 compression.

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期刊信息
  • 《信号处理》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电子学会
  • 主编:谢维信
  • 地址:北京鼓楼西大街41号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:xhclfh@sohu.com
  • 电话:010-64010656
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-0530
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2406/TN
  • 邮发代号:80-531
  • 获奖情况:
  • 国家一级科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:10219