Increasing the audio watermark data rate in the construction of ubiquitous acoustic spaces

We propose “Ubiquitous Acoustic Spaces,” in which each sound source can emit some address information with audio signals and allow automatic access to its related cyber space, using handheld devices such as cell phones. In order to realize this concept, we have considered three types of extraction methods: acoustic modulation, audio fingerprints, and audio watermarking. We have proposed a novel audio watermarking technique, which allows contactless asynchronous detection of embedded audio watermarks through speaker and microphone devices. However, its embedding data rate was around 10 bps, which was not sufficient for embedding generally used URL address texts. Therefore, we have extended the embedding frequency range and proposed a duplicated embedding algorithm, which uses both the previously proposed frequency division method and the temporal division method together. By these improvements, the possible embedding data rate could be extended to 61.5 bps, and we could extract watermarks through public telephone networks, even from a cell phone sound source. In this paper, we describe our improved watermark embedding and extracting algorithms, and present experimental results on watermark extraction precision under several audio signal capturing conditions. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 165(1): 42–51, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience. wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20758     

基于信号合成与分离方法的数字图像灰度水印算法

根据图像DCT交流系数的统计特性，基于直流和交流信号的合成和分离方法，探索了一条频率域鲁棒水印的新思路。在载体DCT中频域中建立近似直流信号，把灰度水印图像置乱并调制成交流信号，水印的嵌入和检测过程转化为直流和交流信号的合成和分离过程。仿真分析表明，提出的算法具有嵌入水印信息量大、鲁棒性强和实现水印盲检测等优点。     

一种新的基于量化的音频数字水印算法

文章提出了一种新的基于量化的音频数字水印算法,该算法首先将视觉上可辨的二值水印图像降为一维序列,再将水印序列伪随机排序,最后对数字音频信号进行分段DCT(离散余弦变换),水印信号通过量化处理过程嵌入到DCT变换后的系数中,提取水印信号无需使用原始数字音频信号。仿真实验表明水印是不可察觉的,经过mp3有损压缩、低通滤波、重采样等操作后仍具有很强的稳健性。     

基于混沌加密与自适应混合的数字图像隐藏技术

在分析信息加密传统方法的基础上,讨论利用变化了的Logistic系统,借助密码形成的初始参数对图像数据进行加密,混沌加密图像.论述了混合图像隐藏的一般方法,针对混合参数的选取这一难点提出了自适应混合算法.最后利用自适应混合图像的隐藏算法对加密图像信息进行了隐藏处理,实验证明这种算法简单、安全、鲁棒性好,而且克服了以往混合图像有隐藏轮廓显现的缺陷.     

基于四步相移法实现全息的信息隐藏

针对光信息安全方向,提出了快速卷积算、四步相移法和信息隐藏相结合的一种新的全息图像重建的方法。该方法首先对图像进行菲涅尔衍射积分的快速卷积算法,四步相移方法产生4个数字全息图,将其中一个全息图像(密钥)加载于经过低通滤波器处理后的宿主图像的频谱中,完成了数字水印的嵌入过程。接着对嵌入数字水印后的载体数据进行逆傅里叶变换可提取出数字水印信息,即其中一个全息图。再接着根据四步相移法得到的另外三个全息图(公钥)得到重建全息图像需要的物光复振幅,最后利用菲涅尔衍射积分的快速卷积反变换算法,得到想要的图像。这种基于快速卷积算法和四步相移算法对全息图像的重建质量有了提高,数字水印对全息图像的加密提高了对信息的传输的安全性。     

一种分数余弦变换及应用

定义了一种分数余弦变换的形式，用前两个整数阶余弦变换的线性叠加构造分数余弦变换。然后基于特征值及特征向量计算的方法将其扩展成K周期形式，推导了两种计算分数余弦变换的算法，并且讨论了与Pei定义的分数余弦变换之间的关系。最后探讨了其在音频信号数字水印中的应用。     

一种二代小波变换的图像水印方案

internet的日益普及以及多媒体信息交流的迅猛发展，为人类提供了极大的方便，然而信息安全问题也随之而来，对图像、音频、视频等多媒体内容的保护成为迫切需解决的问题。数字水印作为数字媒体版权保护的有效办法，倍受人们的青睐。根据一种整数二代小波变换的特点，利用传统小波多分辨率图像水印方案，给出一种多分辨率图像水印方案。该方案实现简单，对内存需求量小，便于DSP芯片实现。仿真结果表明该方案既能保持传统小波多分辨率图像水印的优势，又能处理速度更快。     

非对称数字水印系统研究

针对传统对称水印的不足,设计并实现了一种用于版权保护的非对称图像水印系统。该系统采用三级认证结构:用户和认证机构分别拥有由私钥变换而成的不同的公钥,他们可以利用各自的公钥对数字产品进行两层检测,并且无法去除和伪造水印,只有掌握私钥的版权所有者才能进行最终的认证。实验表明:该水印的检测性能良好,同时对常规的图像处理方法具有较强的顽健性。与其它非对称水印相比,该水印系统不但抵御公开攻击的能力较强,而且可防止认证机构的欺骗行为,因而具有更高的安全性。     

数字水印技术在电子票务中的应用

电子票务是随着移动通信技术的发展而出现的新兴的票务方式,它在移动网络和IP网络上传输,因此具有电子商务所必须考虑的安全性问题.介绍了数字水印技术的概念、发展和特点及其基本原理,并对该技术在电子票务中的信息安全和安全保障作用进行了阐述.     

能区分图像或水印篡改的脆弱水印方案

针对现有脆弱型水印方案不能区分是图像内容还是水印被篡改的问题,提出一种能区分图像或水印篡改的脆弱水印方案.该方案用原始图像高7位的小波低频系数非均匀量化后生成的低频压缩图像作为水印,并用混沌系统对水印进行置乱加密,将安全性得到增强的水印直接嵌入到图像的LSB位;认证时通过差值图像定位图像内容被篡改的位置并指出图像中的水印是否被篡改.理论分析和仿真实验表明:该算法不但能精确定位图像内容被篡改的位置,而且能区分是图像内容被篡改、水印被篡改还是两者同时被篡改.