基于音频特征的抗去同步攻击数字水印算法

抗去同步攻击的强鲁棒数字音频水印方法研究是一项富有挑战性的工作.本文结合数字音频自身特征,提出了一种基于音频内容的抗去同步攻击数字水印算法.该算法首先根据数字音频的局部能量特征,从原始载体中提取出稳定的特征点;然后以音频特征点为标识,确定用于水印嵌入的候选音频段;最后采纳量化调制策略,将数字水印嵌入到音频载体内.进行数字水印检测时,系统通过分析音频内容提取特征点,再以特征点为标识提取水印信息,水印检测无需原始音频信号参与.仿真实验结果表明,本文算法不仅具有较好的不可感知性,而且对常规信号处理(MP3压缩、低通滤波、添加噪声等)和去同步攻击(随机剪切、幅度缩放、时间延展、抖动等)均具有较好的鲁棒性.     

基于高斯混合模型的DCT域水印检测方法

基于音频DCT系数的统计特征,提出了一种水印检测方法.采用扩频的方法在DCT域嵌入水印, 分别对嵌入水印和未包含水印的音频信号在DCT域进行统计学习,得到对应的高斯混合模型(Gaussian mixture model, GMM). 接收端采用最大似然检测,判断是否嵌入水印并提取相应的水印信息. 仿真结果表明本文的水印检测算法对常见的信号攻击具有鲁棒性,与传统的相关检测法相比,检测可靠性更高.     

基于重心的抗同步攻击的音频水印算法

抗同步攻击是音频水印领域公开的难题. 相对重心是音频的一个稳定的全局特征量, 对 TSM (Time scale modification)等同步攻击不敏感. 本文提出一种基于相对重心的抗同步攻击的音频水印算法,提出的算法通过量化音频的相对重心生成水印, 生成的水印由混沌序列加密后以量化的方法嵌入载体音频三级小波近似分量均值中. 为了降低同步攻击后同步位置的连续偏移, 水印嵌入提取过程采用了均匀分帧的方法. 实验结果表明提出的算法能抵抗常规信号处理操作, 同时 能抵抗20%的TSM操作(包含音调不变TSM和重采样操作)和 1/10的抖动操作, 有很好的鲁棒性.     

增强鲁棒性的音频水印算法

提出了一种基于离散小波变换的数字音频水印盲检算法.算法选择在小波系数中嵌入水印,将同步化位元码引入到音频水印的研究中,针对切割或插入额外音频段的攻击有较好的抵抗能力,并且通过重复地将水印嵌入到音频信号中,增强了鲁棒性,提取水印时不需要原始音频信号.实验结果表明,该方法具有良好的鲁棒性和不可听见性.     

基于卷积码的DCT域音频扩谱水印算法

为了提高算法的鲁棒性 ,借助卷积码的编解码思想 ,在DCT域研究了自适应于音频的扩谱水印算法 提出了采用Viterbi软判决的盲检水印提取改进算法 ,水印检测不需要原始音频 .实验结果表明 ,本文的方法具有很高的鲁棒性 ,能完全抵制MP3压缩等信号处理型攻击 .     

一种抗剪切的DWT域多重音频数字水印算法

提出了一种能够抵抗剪切攻击的鲁棒性DWT域多重音频数字水印算法。该算法结合音频分帧技术及小波变换理论,将置乱、降维处理后的不同彩色数字图像信息嵌入到宿主音频信号的低频小波系数中,实现了多重彩色图像水印在宿主音频中的嵌入与提取。实验结果表明,该算法不仅能够较好地抵抗常规攻击,对剪切攻击也具有较强的鲁棒性,即使是在受到强剪切攻击后仍然能够提取出较清晰的(多重)水印信号。     

基于经验模式分解的音频水印算法

针对传统基于经验模式分解(EMD)的音频水印算法鲁棒性不强的问题,提出一种基于固有模态函数(IMF)极值的盲音频水印算法.首先对音频信号进行分帧,每个音频帧经过EMD后得到IMF; 接着利用均匀量化的方法将水印信息和同步码嵌入到最后一个IMF的极值中.所提算法的数据嵌入率是46.9~50.3 b/s,且携水印音频保持了原始音频的感知质量.对携水印音频进行加噪、MP3压缩、重新采样、滤波、剪切和重采样攻击后,提取出的水印信息变化不大,算法鲁棒性较好.与时间域和小波域算法相比,提出的算法在保证高数据嵌入率的同时,可以抵抗32 kb/s的MP3压缩攻击.     

基于量化的倒谱变换数字音频水印算法

提出了一种基于复倒谱变换的数字音频水印算法。该算法充分利用了复倒谱变换的特征,将原始音频信号分成若干帧,每帧音频实施复倒谱变换后,将系数均值按照一定的量化方法嵌入水印,水印的提取不需要原始音频信号,是一种盲水印算法;实验结果表明,嵌入的水印不仅具有很好的透明性,而且对重新采样、低通滤波、添加噪声、重新量化、有损压缩等攻击也具有很好的鲁棒性。     

抗幅度缩放的小波域自适应数字音频水印算法

数字音频水印的鲁棒性是数字水印领域的研究热点之一。为进一步提高音频水印算法针对幅度缩放等攻击的鲁棒性,借用数字图像归一化的思想,提出了一种基于归一化的抗幅度缩放攻击的数字音频水印算法。该算法首先对音频数据进行自适应分段,然后在空域部分均值化音频数据,最后在三级小波变换的低频系数上以抖动调制的方式实现水印信息的嵌入。实验结果表明所提出的算法对缩放攻击具有很好的鲁棒性,并能够抵抗加噪、低通滤波、重采样、重量化等常见攻击。     

基于DWT的音频"零数字"水印技术研究

提出了一种改进的方法,即在不修改音频数据情况下把水印信息＂嵌入＂到原始信号中.实验证明,该方法能够有效抵御各种常见攻击,具有很强的鲁棒性,并且在提取水印的时候可以不需要原始信号.     

稳健局部特征非下采样小波域数字水印

目的 基于数字水印技术的音乐作品版权保护是学术界的研究热点之一,多数数字音频水印方案仅仅能够对抗简单的常规信号处理,无法有效抵抗破坏性较强的一般性去同步攻击。为此,提出了一种基于稳健局部特征的非下采样小波域数字水印算法。方法 利用非下采样小波域平滑梯度检测算子从载体音频中提取稳定的音频特征点,结合数字音频样本响应确定局部特征音频段,采用量化调制策略将数字水印信号重复嵌入局部特征音频段中。结果 选取4段典型的采样频率为44.1 kHz、量化精度为16 bit、长度为15 s的单声道数字音频信号作为原始载体进行测试,并与经典算法在不可感知性和鲁棒性两方面进行对比。结果表明,本文算法在含水印音频与原始载体音频间的信噪比平均提升了5.7 dB,同时常规攻击和去同步攻击下的平均检测率分别保持在0.925和0.913,高于大多数传统算法,表明了本文算法具有较好的不可感知性。在常规信号处理（MP3压缩、重新量化、重新采样等）和去同步攻击（幅度缩放、随机剪切、音调伸缩、DA/AD转换、抖动等）方面均具有较好的鲁棒性。结论 本文利用描述能力强且性能稳定的平滑梯度刻画局部数字音频性质,提出一种基于平滑梯度的非下采样小波域音频特征点提取方法,有效解决了音频特征点稳定性差且分布极不均匀的缺点,提高了数字音频水印对音调伸缩、随机剪切、抖动等攻击的抵抗能力。     

A robust watermarking scheme for 3D triangular mesh models

Copyright protection of digital media has become an important issue in the creation and distribution of digital content. As a solution to this problem, digital watermarking techniques have been developed for embedding specific information identifying the owner in the host data imperceptibly. Most watermarking methods developed to date mainly focused on digital media such as images, video, audio, and text. Relatively few watermarking methods have been presented for 3D graphical models. In this paper we propose a robust 3D graphical model watermarking scheme for triangle meshes. Our approach embeds watermark information by perturbing the distance between the vertices of the model to the center of the model. More importantly, to make our watermarking scheme robust against various forms of attack while preserving the visual quality of the models our approach distributes information corresponds to a bit of the watermark over the entire model, and the strength of the embedded watermark signal is adaptive with respect to the local geometry of the model. We also introduce a weighting scheme in the watermark extraction process that makes watermark detection more robust against attacks. Experiments show that this watermarking scheme is able to withstand common attacks on 3D models such as mesh simplification, addition of noise, model cropping as well as a combination of these attacks.     

基于频率掩蔽效应的自适应音频数字水印技术

文章提出了一种基于频率掩蔽效应的自适应音频数字水印算法。嵌入的水印为视觉可辨的二值图像,水印能根据音频信号的频域掩蔽阈值进行自适应调整,水印的提取采用假设检验的方法。实验结果表明所嵌入的水印是不可感知的,该算法对大多数音频信号处理具有很强的鲁棒性,如重采样、MP3压缩和随机裁剪等操作。     

High payload multi-channel dual audio watermarking algorithm based on discrete wavelet transform and singular value decomposition

Digital watermarking technology is concerned with solving the problem of copyright protection, data authentication, content identification, distribution, and duplication of the digital media due to the great developments in computers and Internet technology. Recently, protection of digital audio signals has attracted the attention of researchers. This paper proposes a new audio watermarking scheme based on discrete wavelet transform (DWT), singular value decomposition (SVD), and quantization index modulation (QIM) with a synchronization code embedded with two encrypted watermark images or logos inserted into a stereo audio signal. In this algorithm, the original audio signal is split into blocks, and each block is decomposed with a two-level DWT, and then the approximate low-frequency sub-band coefficients are decomposed by SVD transform to obtain a diagonal matrix. The prepared watermarking and synchronization code bit stream is embedded into the diagonal matrix using QIM. After that, we perform inverse singular value decomposition (ISVD) and inverse discrete wavelet transform (IDWT) to obtain the watermarked audio signal. The watermark can be blindly extracted without knowledge of the original audio signal. Experimental results show that the transparency and imperceptibility of the proposed algorithm is satisfied, and that robustness is strong against popular audio signal processing attacks. High watermarking payload is achieved through the proposed scheme.     

基于DWT的盲音频水印算法研究

提出了一种基于离散小波变换的盲音频数字水印算法，该算法采取分段重复嵌入方式在能量最强的小波系数内隐藏水印信号。仿真实验结果表明，该算法具有较强的鲁棒性和不可感知性，能有效抵御各种常见攻击，并且在水印检测时不需要原始的音频信号。     

一种易损性音频数字水印技术

利用变换域嵌入水印是音频水印的主流技术,一般的嵌入方法是通过调整所选变换系数实现。谱弯折方法实现整段频谱的非线性位移,可将水印嵌入整个频谱。该文在Choi犤1犦的谱弯折音频数字水印算法基础上,研究了算法的鲁棒性,通过大量实验验证,认为谱弯折算法对信号处理类攻击相当脆弱,不具备鲁棒性,是一种易损性音频水印。     

A robust digital audio watermarking scheme using wavelet moment invariance

It is a challenging work to design a robust audio watermarking scheme against various attacks. Wavelet moment invariances are new features combining the moment invariant features and the wavelet features, and they have some excellent characteristics, such as the ability to capture local information, robustness against common signal processing, and the linear relationship between a signal and its wavelet moments etc. Based on wavelet moment and synchronization code, we propose a new digital audio watermarking algorithm with good auditory quality and reasonable resistance against most attacks in this paper. Firstly, the origin digital audio is segmented and then each segment is cut into two parts. Secondly, with the spatial watermarking technique, synchronization code is embedded into the statistics average value of audio samples in the first part. And then, map 1D digital audio signal in the second part into 2D form, and calculate its wavelet moments. Finally, the watermark bit is embedded into the average value of modulus of the low-order wavelet moments. Meanwhile combining the two adjacent synchronization code searching technology, the algorithm can extract the watermark without the help from the origin digital audio signal. Simulation results show that the proposed watermarking scheme is not only inaudible and robust against common signals processing such as MP3 compression, noise addition, resampling, and re-quantization etc., but also robust against the desynchronization attacks such as random cropping, amplitude variation, pitch shifting, and jittering etc.     

一种新的大容量数字音频水印嵌入算法

提出了一种新的大容量数字音频水印嵌入算法．该算法具有以下特点：（1）以整型小波变换为基础，不仅降低了舍入误差，而且提高了音频水印的嵌入与检测速度；（2）采纳分段变换及整体修改策略，增强了数字水印嵌入的稳定性；（3）以灰度图像作为数字水印，不仅数据容量大，而且更具层次感和多样性；（4）以保证不可感知性和鲁棒性的良好平衡为前提，实现了数字水印的盲检测．仿真实验表明：所提出的算法不仅具有较好的不可感知性，而且对诸如重新采样、重新量化、低通滤波、MP3压缩、叠加噪声等攻击均具有较好的鲁棒性．     

一种可抵抗MP3压缩的音频水印算法

提出了一种稳健的自适应混合域数字音频水印算法，该算法具有以下特点:(1)通过采纳更为稳健的同步信号及其全新嵌入策略，提高了音频水印的抗攻击能力；(2)充分利用DWT的多分辨率特性和DCT的能量压缩特性，改善了数字水印的隐藏效果；(3)结合听觉掩蔽特性自适应确定量化步长，提高了数字水印的不可感知性；(4)以保证不可感知性和稳健性的良好平衡为前提，实现了数字水印的盲检测．仿真实验表明，所提出的算法不仅具有较好的不可感知性，而且对诸如重新采样、重新量化、叠加噪声、低通滤波、随机剪切等攻击均具有较好的稳健性．特别地，该算法对于最为普通的MP3压缩攻击具有极强的抵抗能力(尤其是高压缩比下).     

基于内容的自适应小波域数字音频水印算法研究

以整型提升小波变换、静态图像压缩编码、人类听觉系统（HAS）为基础，提出了一种将灰度图像（即二维数字水印）嵌入到数字音频信号的新水印算法．该算法具有以下特点：（1）应用静态图像压缩编码技术，实现了以灰度图像作为水印信号的数字音频水印算法；（2）充分利用人类听觉系统（HAS），实现了二维数字水印的自适应嵌入，增强了算法的透明性和鲁棒性，（3）二维数字水印的提取不需要原始音频信号．仿真实验表明：该自适应数字音频水印算法不仅具有较好的透明性，而且对诸如叠加噪声、有损压缩、低通滤波、重新采样、重新量化等攻击均具有较好的鲁棒性．