《信息隱藏技術(shù)》課件

第十三章音頻水印13.1音頻水印特點(diǎn)13.2音頻水印算法評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)13.3音頻水印分類及比較13.4DCT域分段自適應(yīng)音頻水印算法實(shí)例13.5小結(jié)1精選課件互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展和音頻壓縮技術(shù)的日益成熟使得以MP3為代表的網(wǎng)絡(luò)音樂在互聯(lián)網(wǎng)上廣泛傳播。但是，肆無忌憚的復(fù)制和傳播盜版音樂制品使得藝術(shù)作品的作者和發(fā)行者的利益受到極大損害。在這種背景下，能夠有效地實(shí)行版權(quán)保護(hù)的音頻數(shù)字水印(DigitalAudioWatermarking)技術(shù)變得越來越重要，已成為一個(gè)十分熱門的研究領(lǐng)域。數(shù)字音頻水印技術(shù)將具有特定意義的信息嵌入到原始音頻中而不顯著地影響其質(zhì)量。根據(jù)不同的應(yīng)用，嵌入的水印數(shù)據(jù)可以是版權(quán)信息、序列號(hào)、文本(如音樂或藝術(shù)家的名字)、一個(gè)小的圖像甚至是一小段音頻。水印隱藏在宿主音頻數(shù)據(jù)中通常不為人所感知，此外還必須能夠抵抗常規(guī)音頻信號(hào)處理以及某些惡意的攻擊。2精選課件一個(gè)好的音頻水印算法應(yīng)該具備如下性質(zhì)：(1)水印必須嵌入到宿主音頻數(shù)據(jù)中，否則很容易被修改或除去。(2)水印必須具有感知透明性，即不能對(duì)原始音頻的質(zhì)量產(chǎn)生明顯的影響。(3)為保證水印的安全性，一般在嵌入過程和檢測(cè)過程中要使用密鑰。(4)水印應(yīng)該對(duì)MP3有損壓縮、低通濾波、噪聲、重采樣等音頻信號(hào)處理具有魯棒性。(5)嵌入和檢測(cè)的計(jì)算代價(jià)要足夠小以進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。(6)在大多數(shù)情形下，水印檢測(cè)不應(yīng)該需要原始音頻，即進(jìn)行盲檢測(cè)，因?yàn)閷ふ以家纛l是十分困難的。(7)水印算法最好是公開的，即安全性應(yīng)依賴于密鑰的選擇而不是對(duì)算法進(jìn)行保密。

設(shè)計(jì)一個(gè)水印系統(tǒng)滿足以上全部要求是很困難的。有些性質(zhì)如魯棒性、透明性和數(shù)據(jù)容量之間是相互矛盾的，因此，在這些要求中尋找最佳平衡是水印系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

3精選課件13.1音頻水印特點(diǎn)

在音頻中加入水印，要考慮到音頻載體信號(hào)的在人類聽覺系統(tǒng)、音頻格式以及傳送環(huán)境等方面的特點(diǎn)。與圖像和視頻相比，音頻信號(hào)在相同的時(shí)間間隔內(nèi)采樣的點(diǎn)數(shù)少。這使得音頻信號(hào)中可嵌入的信息量要比可視媒體也要少。并且由于人耳聽覺系統(tǒng)(HAS)要比人眼視覺系統(tǒng)(HVS)敏感得多，因此聽覺上的不可知覺性實(shí)現(xiàn)起來要比視覺上困難得多。4精選課件13.1.1人類聽覺系統(tǒng)(HAS-HumanAuditorySystem)人耳的機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，它就像一個(gè)頻率分析儀，能夠探測(cè)到從10Hz至20000Hz的聲音。描述人類聽覺系統(tǒng)的感知特性一般從下面三個(gè)方面來分析：響度、音高和掩蔽效應(yīng)。(1)對(duì)響度的感知聲音的響度即聲音的強(qiáng)弱。在物理上，聲音的響度使用客觀測(cè)量單位來度量，即聲壓單位（達(dá)因/平方厘米）或聲強(qiáng)單位(瓦特/平方厘米)。在心理上，主觀感覺的聲音強(qiáng)弱使用響度級(jí)“方(phon)”或“宋(sone)”來度量。這兩種感知聲音強(qiáng)弱的計(jì)量單位是完全不同的兩個(gè)概念，但它們之間又有一定的聯(lián)系。5精選課件當(dāng)聲音弱到人耳剛剛可以聽見時(shí)，稱此時(shí)的聲音強(qiáng)度為“聽閾”。例如，1KHz純音的聲強(qiáng)達(dá)到時(shí)，人耳剛能聽見，此時(shí)的客觀響度級(jí)定義為零dB聲強(qiáng)級(jí)，而主觀響度級(jí)定義為零方。另一種極端的情況是聲音強(qiáng)到是人耳感到疼痛，我們稱這個(gè)閾值為“痛閾”。例如，當(dāng)頻率為1KHz的純音聲強(qiáng)達(dá)到120dB左右時(shí)，人耳感到疼痛，此時(shí)主觀響度級(jí)為120方。實(shí)驗(yàn)表明，“聽閾”和“痛閾”都隨頻率變化。圖13.1說明了人耳對(duì)響度的感知隨頻率變化的特性。圖中最上面的一條曲線是“痛閾”隨頻率變化的曲線，最下面的一條曲線是“聽閾”隨頻率變化的曲線，這兩條曲線之間的區(qū)域就是人耳的聽覺范圍。由圖13.1可見，1KHz的10dB的聲音和200Hz的30dB的聲音，在人耳聽起來具有相同的響度。6精選課件圖13.1人耳對(duì)響度的感知隨頻率變化的曲線7精選課件(2) 對(duì)音高的感知客觀上用頻率來表示聲音的音高，單位為Hz。而主觀感覺的音高單位則是“(美)”。它們也是兩個(gè)不同又有聯(lián)系的概念。主觀音高與客觀音高的關(guān)系可用下式表示。人耳對(duì)響度的感知有一個(gè)從聽閾到痛閾的范圍，對(duì)頻率同樣也有一個(gè)感知范圍。人耳可以聽見的最低頻率約為20Hz，最高頻率約為18000Hz。圖13.2就反映了人耳對(duì)響度感知能力隨著信號(hào)頻率變化的規(guī)律。8精選課件圖13.2“音高-頻率”曲線9精選課件(3)掩蔽效應(yīng)一種頻率的聲音阻礙聽覺系統(tǒng)感受另一種頻率的聲音，這種現(xiàn)象稱為聽覺掩蔽效應(yīng)。前者稱為掩蔽聲音，后者稱為被掩蔽聲音。聽覺掩蔽取決于屏蔽聲音與被掩蔽聲音的幅值與時(shí)域特性，可分為頻域掩蔽和時(shí)域掩蔽。頻域掩蔽是指聽覺信號(hào)中，若兩個(gè)信號(hào)的頻率相近，那么較強(qiáng)的信號(hào)將淹沒較弱的信號(hào)。實(shí)驗(yàn)證明低頻信號(hào)可以有效地掩蔽高頻信號(hào)，但高頻信號(hào)對(duì)低頻信號(hào)的掩蔽作用不明顯。在當(dāng)代高質(zhì)量聲音編碼技術(shù)中就使用了頻率掩蔽模型。時(shí)域掩蔽比較直觀，它是指強(qiáng)音和弱音同時(shí)或幾乎同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，強(qiáng)音屏蔽弱音的現(xiàn)象。時(shí)域掩蔽包括超前掩蔽與滯后掩蔽。超前掩蔽是指在強(qiáng)掩蔽聲音出現(xiàn)前，被掩蔽聲音不可聽見。滯后掩蔽是指在強(qiáng)掩蔽聲音消失后，被掩蔽聲音不可聽見。產(chǎn)生時(shí)域掩蔽的主要原因是人的大腦處理信息需要花費(fèi)一定的時(shí)間。一般來說，超前掩蔽大約只有5~20ms，而滯后掩蔽可以持續(xù)50~200ms。10精選課件(4)對(duì)于頻域信號(hào)中的相位分量和幅值分量，人耳對(duì)幅值和相對(duì)相位更為敏感，而對(duì)絕對(duì)相位不敏感。(5)人耳對(duì)不同頻段聲音的敏感程度不同，通常人耳可以聽見20Hz~18KHz的信號(hào)，對(duì)2KHz~4KHz范圍內(nèi)的信號(hào)最為敏感，在此范圍內(nèi)幅度很低的信號(hào)也能被聽見，而在低頻區(qū)和高頻區(qū)，同樣低幅度的信號(hào)就可能無法被聽見。即使對(duì)同樣聲壓級(jí)的聲音，人耳實(shí)際感覺到的音量也是隨頻率而變化的。11精選課件(6)人類聽覺系統(tǒng)對(duì)聲音文件中附加的隨機(jī)噪聲敏感，并能覺察出微小擾動(dòng)。(7)人類聽覺系統(tǒng)有很大的動(dòng)態(tài)范圍及較小的分辨范圍，HAS能察覺到大于100,000,000:1的能量，也能感覺大于1000:1的頻率范圍，對(duì)加性隨機(jī)干擾也同樣敏感?？梢詼y(cè)出音頻文件中低于1/10,000,000(低于外界水平80dB)的擾動(dòng)。因此，較大的聲音可屏蔽較小的聲音。12精選課件13.1.2音頻文件格式對(duì)高質(zhì)量數(shù)字音頻的描述樣本最流行的格式是16比特線性量化，如：Windows中的WAV格式音頻文件和AIFF音頻交換文件格式。另一種對(duì)較低質(zhì)量聲音的流行版本是采用8比特

律的對(duì)數(shù)分度。這些量化方法使信號(hào)產(chǎn)生了一些畸變，在8比特

律中顯得更為明顯。一般聲音的流行采樣頻率包括8KHz，9.6KHz，10KHz，12KHz，16KHz，22.05KHz和44.1KHz。采樣頻率影響數(shù)據(jù)隱藏，因?yàn)樗o出了可用頻譜的上限(如果信號(hào)的采樣頻率為8KHz，則由采樣定理，引入的修改分量的頻率不會(huì)超過4KHz)。對(duì)于大多數(shù)已有的數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)而言，可用的數(shù)據(jù)空間與采樣頻率的增長至少呈線性關(guān)系。需要考慮的是由有損壓縮算法(如ISOMPEG-AUDIO)引起的變化。這些變化徹底改變了信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它們僅僅保留了聽者能感覺到的特性部分，也就是說，它聽起來與原來的相似，即使信號(hào)在最小平方意義上完全不同。13精選課件13.1.3聲音傳送環(huán)境音頻信息隱藏是指通過對(duì)聲音文件作一些修改來嵌入信息，如作者信息、產(chǎn)品序號(hào)、提示旁白等，這種修改的作用效果類似于向聲音文件中添加噪聲數(shù)據(jù)。一般而言，此類修改必須做到不可覺察和難以在不損壞原始信號(hào)的情況下去除。其實(shí)由環(huán)境因素引起的聲音變形也很常見，如周圍的噪聲、電路中的信號(hào)干擾等，且易被聽者所忽略。尤其是在將模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換到數(shù)字音頻時(shí)需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，這就不可避免地要引入量化噪聲。一個(gè)數(shù)字格式的聲音文件可在多種環(huán)境中傳送。在圖13.3中描述了幾種可能的形式。第一種為無損傳輸，如圖13.3(a)所示，即信號(hào)是在未作修改的環(huán)境中傳送的，因此相位和幅值都沒改變。在第二種情況中(圖13.3(b))，信號(hào)以更高或更低的采樣率重新采樣，未改變相位和幅值，但改變了時(shí)域特性。第三種情況是將信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬的形式來傳送(圖13.3(c))。在這種情況下，即使認(rèn)為模擬線路是無干擾的，相位、幅值和采樣率都改變了。最后一種情況如圖13.3(d)所示，當(dāng)環(huán)境有干擾存在時(shí)，信號(hào)將被非線性地傳送，從而導(dǎo)致相位和幅值改變，以及引起回聲等。14精選課件圖13.3傳送媒體15精選課件13.2音頻水印算法評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)13.2.1感知質(zhì)量評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)(1)主觀感知質(zhì)量評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)在音頻水印中，一個(gè)常用的主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)稱為平均觀點(diǎn)分(MeanOpinionScore，MOS)，即測(cè)試者根據(jù)音頻的好壞，給音質(zhì)打分。一般按五分制評(píng)分。顯然，得分為5或接近于5意味著兩個(gè)音頻數(shù)據(jù)之間幾乎沒有差別。MOS分值的含義如表13.1所示。此外，在ITU-RBS.1116中也定義了一個(gè)主觀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)——主觀聽覺質(zhì)量區(qū)分度(SDG)。16精選課件表13.1MOS主觀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)音頻質(zhì)量描述5優(yōu)異相當(dāng)于在專業(yè)錄音棚的錄音質(zhì)量，語音非常清晰。4良相當(dāng)于長距離PSTN網(wǎng)上的語音質(zhì)量，語音自然流暢。3中達(dá)到通信質(zhì)量，聽起來仍有一定困難。2差語音質(zhì)量很差，很難理解。1不能分辨語音不清楚，基本被破壞。17精選課件(2)客觀感知質(zhì)量評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)ITU-R推薦的BS.1387音頻質(zhì)量聽覺評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)通常用于音頻編碼器的質(zhì)量評(píng)價(jià)，但也可作為一個(gè)很好的客觀聽覺質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)用于音頻水印技術(shù)。BS.1387有基本版本和高級(jí)版本兩種，基本版本使用基于FFT的人耳模型，高級(jí)版本使用基于濾波器組的人耳模型。在兩種情況下，模型輸出變量與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合給出一個(gè)量值作為聽覺質(zhì)量客觀區(qū)分度ODG(ObjectiveDifferenceGrade)，其含義如表13.2所示。18精選課件表13.2ODG客觀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)ODG描述0.0不可感覺-1.0可感覺但不刺耳-2.0輕微刺耳-3.0刺耳-4.0非常刺耳19精選課件早期的音頻水印算法也采用公式13.1所示帶水印信號(hào)對(duì)原始信號(hào)的信噪比(SNR)來度量感覺質(zhì)量,但它并不是一個(gè)好的音頻聽覺質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，比如在極輕微的同步攻擊下即使聽覺質(zhì)量實(shí)際上幾乎沒有變化但SNR卻會(huì)降到很低。(13.1)20精選課件13.2.2魯棒性評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)魯棒性的級(jí)別包括以下幾種：零級(jí)(沒有魯棒性)、低級(jí)、中級(jí)、中高級(jí)、較高級(jí)、高級(jí)和最高級(jí)。比特率是指在單位時(shí)間內(nèi)可靠地植入宿主信號(hào)中的水印數(shù)據(jù)量，例如比特?cái)?shù)/秒。魯棒性可用提取出的水印誤碼率(BER)來衡量。設(shè)嵌入和抽取的水印序列長度為B位比特,則BER按如下公式計(jì)算：(13.2)21精選課件13.2.3虛警率虛警率是指在沒有嵌入水印的媒體中地檢測(cè)出水印的概率。計(jì)算虛警率十分困難，目前的辦法一般是建立一個(gè)模型再估計(jì)它的值。但這樣會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問題：首先現(xiàn)實(shí)的水印技術(shù)難以模擬，再者建立模型就需要理解算法的細(xì)節(jié)，而這通常是商業(yè)機(jī)密，盡管它違反了Kerckhoffs準(zhǔn)則。再有一種直觀的方法就是根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，但這又經(jīng)常由于實(shí)驗(yàn)數(shù)量巨大而不現(xiàn)實(shí)。22精選課件13.3音頻水印分類及比較13.3.1經(jīng)典的音頻信息隱藏技術(shù)音頻信息隱藏技術(shù)之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)嵌入/提取方案的不同，早期的方法主要有以下四種[3-8]：最不重要位方法、擴(kuò)展頻譜方法、相位編碼方法、回聲隱藏方法。分別介紹如下：(1)最不重要位:最不重要位(LSB-LeastSignificantBit)方法是一種最簡單的數(shù)據(jù)嵌入方法。(2)擴(kuò)展頻譜方法:借鑒擴(kuò)頻通信的思想，可以在編碼音頻數(shù)據(jù)流時(shí)把秘密數(shù)據(jù)分散在盡可能多的頻率譜分量中以達(dá)到隱藏?cái)?shù)據(jù)的目的。23精選課件(3)相位編碼:相位編碼(PhaseCoding)是最為有效的編碼方法之一。它充分地利用了人類聽覺系統(tǒng)(HAS)的一種特性：即人耳對(duì)絕對(duì)相位的不敏感性及對(duì)相對(duì)相位的敏感性。基于這個(gè)特點(diǎn)，將代表秘密數(shù)據(jù)位的參考相位替換原音頻段的絕對(duì)相位，并對(duì)其它的音頻段進(jìn)行調(diào)整，以保持各段之間的相對(duì)相位不變。(4)回聲隱藏方法:回聲隱藏(EchoHiding)是通過引入回聲來將秘密數(shù)據(jù)嵌入到載體數(shù)據(jù)中。它利用了音頻信號(hào)在時(shí)域中的后屏蔽作用，即弱信號(hào)在強(qiáng)信號(hào)消失之后變得無法聽見。它可以在強(qiáng)信號(hào)消失之后50~200ms作用而不被人耳覺察。載體數(shù)據(jù)和經(jīng)過回聲隱藏的隱秘?cái)?shù)據(jù)對(duì)于人耳來說，前者就像是從耳機(jī)里聽到的聲音，沒有回聲。而后者就像是從揚(yáng)聲器里聽到的聲音，由所處空間諸如墻壁、家具等物體產(chǎn)生的回聲。24精選課件13.3.2變換域的音頻信息隱藏技術(shù)

變換域信息隱藏技術(shù)有許多空域信息隱藏技術(shù)所不具備的優(yōu)點(diǎn)，最突出的一點(diǎn)是其魯棒性得到了加強(qiáng)。(1)付氏變換域方法(2)離散余弦變換域方法(3)小波變換域方法25精選課件13.3.3MP3壓縮域的音頻信息隱藏技術(shù)目前，圍繞MP3格式音頻信息隱藏技術(shù)的研究很多，歸納起來主要有三大類，分別介紹如下。(1)方案1:該方案中將MP3文件先解壓，然后嵌入水印，最后將含有水印的碼流重新壓縮成MP3文件，如圖13.4所示。含有水印的MP3文件水印嵌入數(shù)據(jù)(未壓縮域)重新壓縮MP3文件解壓圖13.4方案1—還原到未壓縮域進(jìn)行數(shù)據(jù)嵌入26精選課件(2)方案2:此方案是在MPEG編碼過程中將水印嵌入進(jìn)去，直接形成含有水印的MP3文件。(3)方案3:方案3是直接對(duì)MP3文件進(jìn)行水印嵌入，這樣不用進(jìn)行編解碼，速度上有了保證，有利于在線實(shí)現(xiàn)。MP3編碼器水印原始音頻碼流WAVE文件含有水印的MP3文件圖13.5方案2—在MP3編碼過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)嵌入嵌入方案(壓縮域)水印MP3文件含有水印的MP3文件圖13.6方案3—在MP3文件中進(jìn)行數(shù)據(jù)嵌入27精選課件13.4

DCT域分段自適應(yīng)音頻水印算法實(shí)例由人耳的時(shí)域掩蔽效應(yīng)，在安靜的環(huán)境(信號(hào)的能量較小)中我們能聽見微小的響動(dòng)，而當(dāng)環(huán)境嘈雜(信號(hào)的能量較大)時(shí)則常常覺察不到相對(duì)較低的聲音。因此，可以利用此特性，當(dāng)音頻信號(hào)比較嘈雜時(shí)，考慮加大數(shù)據(jù)嵌入量或增強(qiáng)水印強(qiáng)度，而當(dāng)音頻信號(hào)較為安靜時(shí)，則適當(dāng)減小數(shù)據(jù)嵌入量或降低水印強(qiáng)度，這就是本節(jié)所提出的利用段分類的DCT域自適應(yīng)音頻水印算法的基本思想，該水印算法可以應(yīng)用于版權(quán)保護(hù)的音頻水印嵌入，也是對(duì)DCT域隱藏算法的一種改進(jìn)。水印編碼過程的主要工作過程如下：第1步——分段。將原始音頻信號(hào)分為長度為N的段。第2步——分類。利用聽覺系統(tǒng)HAS的掩蔽效應(yīng)，將聲音段分為三類。第3步——水印嵌入。首先對(duì)各段數(shù)據(jù)進(jìn)行DCT變換，然后根據(jù)各段的分類結(jié)果，不同強(qiáng)度的水印分量被嵌入到不同聲音段中的部分DCT低頻系數(shù)中，最后對(duì)各段數(shù)據(jù)進(jìn)行IDCT變換。第4步——重構(gòu)。將變換后的各段信號(hào)組合成隱秘信號(hào)。對(duì)于接收方來說，主要是檢測(cè)水印是否存在。28精選課件13.4.1聲音段分類方法假設(shè)我們將音頻信號(hào)分為三類，第一類是能量較高的，根據(jù)HAS的屏蔽效應(yīng)，人耳對(duì)其中能量值的改變敏感性最弱，可以考慮迭加強(qiáng)度較強(qiáng)的水印分量；第三類是能量較低的，因?yàn)閷?duì)其修改的修改量之相對(duì)幅值高，因而人耳對(duì)其中能量值的改變最敏感，所以能迭加的水印分量強(qiáng)度應(yīng)最弱；其它情況屬于第二類。令fk為第k段音頻信號(hào)，為的能量均值。當(dāng)Mk>T1時(shí)，；當(dāng)Mk<T3時(shí)，；若以上兩種情況都不滿足，則。T1，T3為門限值，由實(shí)驗(yàn)確定。本章的實(shí)驗(yàn)中取T1=0.03，T3=0.01(經(jīng)歸一化處理之后)。

29精選課件13.4.2水印嵌入水印嵌入的過程大致可分為以下四步：(1)DCT變換假設(shè)在第一步中，原始音頻信號(hào)被分為長度為N的K個(gè)互不重疊的音頻信號(hào)，，。那么，對(duì)做DCT變換，得到。(2)產(chǎn)生水印任何水印信號(hào)都可看作一個(gè)二值序列V。為了保證水印的不可感知性，可以用3.4節(jié)定義的混沌二值序列C將V調(diào)制成一個(gè)偽隨機(jī)序列W。即(13.3)(13.4)30精選課件(3)水印分量嵌入水印分量采用如下方法嵌入到音頻段的DCT系數(shù)中。將含有水印的序列W嵌入到DCT系數(shù)的低頻分量中。具有l(wèi)個(gè)元素，選自的低頻分量。為拉伸因子，根據(jù)段的類別而定。(13.5)(13.6)31精選課件本章中選擇l個(gè)DCT低頻系數(shù)來嵌入水印，是因?yàn)椋旱皖l系數(shù)集中了信號(hào)的大部分能量，對(duì)信號(hào)來說較為重要，嵌入水印具有足夠的魯棒性。低頻系數(shù)通常有較大的值，水印信號(hào)嵌入后對(duì)音頻信號(hào)的影響較小，有利于保證不可見性。上述兩點(diǎn)可以由圖13.8中對(duì)播音“書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟”(如圖13.7所示)所作的頻域分析中可見一斑。需要注意的是不宜取太大，否則會(huì)影響水印的不可感知性和魯棒性。32精選課件

圖13.7一段音頻信號(hào)的時(shí)域分布圖13.8一段音頻信號(hào)的DCT域分布33精選課件(4)DCT反變換對(duì)DCT域中調(diào)整后的各段進(jìn)行DCT反變換。即13.4.3水印檢測(cè)水印檢測(cè)基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)。水印檢測(cè)方案可用圖13.9來說明。

(13.7)圖13.9水印檢測(cè)方案34精選課件具體步驟如下：(1)信號(hào)與原始音頻信號(hào)的差值為將差值信號(hào)分為互不重疊的段，段的大小與水印編碼時(shí)的一樣。(2)差值信號(hào)分段做DCT變換(13.8)(13.9)(13.10)35精選課件(3)相關(guān)檢測(cè)(13.11)(13.12)(13.13)36精選課件13.4.4仿真結(jié)果研究中對(duì)一段采樣率為22.05KHz，每個(gè)樣本8位數(shù)據(jù)，長度大約為4秒的話音信號(hào)進(jìn)行了該方案的仿真實(shí)驗(yàn)。話音的內(nèi)容是“書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟”，其時(shí)域信號(hào)分布如圖13.7所示。

圖13.10原始聲音信號(hào)(時(shí)域)圖13.11嵌入水印后的聲音信號(hào)(時(shí)域)37精選課件我們嘗試對(duì)嵌入水印的隱秘信號(hào)(圖13.11)進(jìn)行加噪攻擊。具體做法是用Matl