基于提升小波与DCT的自适应音频水印算法

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基于小波域低频系数的自适应数字音频水印算法[1]

频部分嵌入水印。
ｋ…＝沿Ｄ勰：州２磐吼ｑ¨娟‘ Ｄｕ
—Ｉ｝片（１），ｏＰｒ’ｌ，Ｊ，Ｐ
ｌｌＵＪ
（１０）ｔｈ
其中｛（０≤ｋ＜（Ｍ。－１）×（Ｍ，－１）），０≤ｉ≤Ｌ｝，
Ｗ（ｋ）为第ｋ段音频信号嵌入的经过混沌加密后的水印，
Ｄ。㈦为嵌入水印后的第ｋ段音频信号经过小波变换后第
Ｈ层的细节分量。
（４）根据调整后的小波系数ＡＫＨ，Ｄ。…，Ｄ。卜１，…，Ｄ。１，
ＶＪ－０，－ｏ
Ｙ’‘ｏ，－ｏ
式中，Ｗ为原始水印，Ｗ。为提取的水印，大小为
（Ｍ．一１）×（Ｍ，－１）。其中Ｔ在０—１之间。Ｔ值小，虚警慨
率提高而漏警概率降低；Ｔ值大，则反之。因此，本文选
取Ｔ＝０．７５。
频信号各分段的低频部分。图３是原始音频信号，图４足
含水印的音频信号，嵌入后的信噪比为４２．３７，和原始音频信号听起来几乎没有差别。
进行离散小波逆变换，最后得出已嵌入水印的数字音频信
万方数据
号Ｙ’ｅ。（５）将Ｙ’ｅ代替Ｙｅ，代回公式（６），得出最终含水印
的数字音频信号。
３数字音频水印的提取
本文算法二值水印的提取需要原始音频信号，提取水
医互Ｈ互互卜臣）亟１丘酮印的过程也是水印嵌入的逆过程。其水印提取流程如图２
所示。
一．————翼＝■—；二二＝＝—１臣亘丑一臣互子臣三卜（画ｉ一世型Ｉ竺兰查！卜＿—叫兰！！！！竺！卜叫竺竺！！竺ｌ
ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅａｔｔａｃｋｓｓｕｃｈａｓＧａｕｓｓｉａｎｎｏｉｓｅ，ＭＰ５ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ，ｒｅｓａｍｐｌｉｎｇａｎｄｓｏｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｈｉｄｉｎｇ；ｄｉｇｉｔａｌａｕｄｉｏｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ；ｃｈａｏｔｉｃｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ；ＤＷＴ

一种基于DCT和DWT结合的音频水印算法

一种基于DCT和DWT结合的音频水印算法音频水印技术是一种在音频信号中嵌入特定信息以实现版权保护、数字鉴证、内容追踪等功能的技术。

基于离散余弦变换（DCT）和离散小波变换（DWT）的音频水印算法是一种常见的音频水印嵌入和检测方法。

DCT和DWT是两种经典的信号变换技术，它们具有重要的频率特性和平移不变性，因此非常适合用于音频水印算法的设计。

首先，我们需要将原始音频信号进行离散余弦变换，以获取音频信号的频域信息。

DCT将音频信号分解为不同的频率分量，其中低频分量代表音频信号的全局特征，高频分量代表音频信号的细节特征。

我们可以选择低频分量作为水印嵌入的载体。

接着，我们对低频分量进行离散小波变换，以进一步提取音频信号的频域特征。

DWT通过分解音频信号为多个分辨率的子带，每个子带都包含了不同频率范围内的信息。

我们可以选择其中一个子带作为水印嵌入的目标。

在嵌入水印时，我们首先对选定的子带进行频谱调制。

频谱调制是一种将水印信息嵌入到原始音频信号频域表示中的技术，它可以通过在特定的频带内改变信号的频谱分布来实现水印信息的隐藏。

在这个过程中，水印信息被嵌入到选定的子带频谱系数的幅度、相位或频率上。

具体而言，我们可以将水印信息嵌入到选定的子带的幅度上。

幅度调制是一种将水印信息添加到原始信号的幅度值中的技术。

我们可以通过调整选定子带的特定频率范围内的幅度值来实现。

例如，我们可以将幅度值微调一个较小的数值以编码二进制水印信息。

在检测水印时，我们首先对接收到的音频信号进行相同的DCT和DWT变换，以提取相同的低频分量和选定子带。

然后，我们通过比较原始音频信号和接收到的音频信号的低频分量和选定子带，可以检测到是否存在水印信息。

与其他音频水印算法相比，基于DCT和DWT结合的算法具有一些优点。

首先，DCT和DWT提供了较好的频率特性和平移不变性，可以提高水印嵌入的鲁棒性和隐蔽性。

其次，DCT和DWT变换是可逆的，可以保留音频信号的原始内容。

基于小波变换的自适应音频数字水印算法

缩等，入的信息应损坏很小，在一定正确概率嵌并的基础上可以被检测到；）２可靠性：水印嵌入和检测方法对未被授权的第三方而言，是保密且不应能被轻易破解的，而那些合法的所有者或使用者，
通过水印的检测过程，证实自己的合法行为，来以达到版权保护的目的。水印算法的实现有２种方法：域的方法和时变换域的方法。早期的水印算法是通过修改原语音信号中最不重要的部分，以达到嵌入水印的目的：但这有２个缺点：）水印嵌入最不重要分１把量上，当于在原信号上叠加了噪声，响了信号相影质量；）２因为水印信号是与最不重要分量捆绑在起，也无法抵抗一些常见信号处理操作。文献［］，者提出了回声编码的同态信号处理技３中作术，回声作为信号嵌入到原语音信号中。在文把献［］，４中作者把原语音信号以１分段，后６ｍｓ然利用ＦＴ计算其频谱，其频率遮掩和时间遮掩Ｆ求
０引言
数字网络通讯的迅速发展，得信息的发布使和传输变成了一个相对简单的过程。但是，之随而来的问题是，恶意的个人或团体有可能在没有有得到作品所有者的许可下拷贝和传播有版权的内容～因此．如何防止数字产品被侵权、版、盗随意篡改，已成为世界各国亟待解决的问题＝

基于小波包和DCT变换的双水印技术

ＷＡＮｏ，ＡＮｎＴａＦＹａｇ—ｙｕ
（ｃｏｌｆｌｔｎｃＥｇｅｒｇ，ｏｔｅｔｒｏｔｅｎｅｌｎｖｒｔ，Ｘ ’ｎＳａｘ，１０２ＣｉａＳｈｏｏＥｅｒｉｎｉｅｎＮｒｗｓｎＰｌｅｈｉｉｅｓｙｉａｈｎｉ０７，ｈｎ）ｃｏｎｉｈｅｙａＵｉ７
ｍｏｅｓｔａｉｎ．ｒｉｔｓｕｏＫＥＹＷＯＲＤＳ：ａｅｅａｋｔＤＣＢ —ｗａｅｍａｋ；Ｗｖｌｔｃｅ；Ｔ；ｉｐｔｒｒＡｍｏｄｔａｓｒｌｒｎｆｍｏ
摘要：目前较流行的水印算法是在图像的时李域或变换域中感知重要的系数嵌入水印。然而感知重要的部分通常足图像的
低频部分，当图像经历某些变换操作时，低频提取的水印会产生严重的质繁退化。针对这一问题，从该义在结合小波包变换
和离散余弦变换的同时，在图像小波包分解后的低频和高频部分选取适当系数分别嵌入同一个水印。水印采用二值图像，在水印嵌入之前对水印图像进行Ａｎｌ变换以增强算法的隐蔽性和鲁棒性。实验结果表明，ｒｄｏ这一方案比单重水印方案能够更有效地抵抗ＪＥＰＧ有损压缩、剪切、滤波和噪声等常见的水印攻击，具有更广泛的适应性和更强的鲁棒性。关键词：小波包变换；离散余弦变换；双水印；阿诺德变换
中图分类号：Ｐ９Ｔ３１文献标识码：Ａ
ＡｎＡｌｏｉｍｆＢｉ — ｔｒａｋｎｓｄｏａｅｅｇｒｔｈｏ —ｗａｅｍｒｉｇＢａｅｎＷｖｌｔＰｃｅｎａｋｔａｄＤＣＴａｓｏｍＴｒｎｆｒ

基于提升小波变换和DCT的彩色视频水印算法

中图分类号：ＴＰ３９１．４１
文献标志码：Ａ
文章编号：１００１ — ３６９５（２０１３）０４ — １１９１ — ０３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ３６９５．２０１３．０４．０６２
，
ａｎｄｓｕｂｄｉｖｉｄｅｄｅａｃｈｅｈａｎｎｅｌｏｆｓｅｌｅｃｔｅｄｆｒａｍｅｓｔｏｎｏｎ．ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇｂｌｏｃｋｓｏｆｓｉｚｅ８ ×８ａｎｄｐｅｒｆｏｒｍｅｄ１一ｌｅｖｅＩＬＷＴｆｏｒｅａｃｈｓｅ— ｌｅｃｔｅｄｂｌｏｃｋｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉｔａｐｐｌｉｅｄＤＣＴｆｏｒｅａｃｈｌｏｗ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｕｂ－ｂａｎｄｏｆｓｅｌｅｃｔｅｄｂｌｏｃｋｓａｎｄｅｍｂｅｄｄｅｄｔｈｅｗａｔｅｍａｒｒｋｉｎｇｉｎ
ＣｏｌｏｒｖｉｄｅｏｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｌｉｆｔｉｎｇｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｄＤＣＴ
ＸＩＯＮＧＸｉａｎｇ — ｇｕａｎｇ，ＷＡＮＧＬｉ，ＷＡＮＧＤｕａｎｌｉ
水印进行混沌加密和Ａｒｎｏｌｄ置乱处理，借助密钥选取ｒ帧彩色视频并将每帧视频的每一分量进行互不重叠的８Ｘ８分块，对选取的分块进行１级提升小波变换，并对低频子带进行ＤＣＴ变换，以视频帧的纹理和运动特性自适

一种基于DCT 变换的数字音频水印算法

一种基于DCT 变换的数字音频水印算法作者：严春来来源：《电脑知识与技术》2015年第34期摘要：互联网的应用，使人们的交流和沟通日益便利。

随着互联网的不断发展，大量的资源也在网络中共享，这就是一把双刃剑，它在给人们带来福音的同时，又因为网络的自由性传播而损害了部分人的利益，特别是图像，音频，视频在网络上的传播，让原创者蒙受巨大损失。

为了保护数字作品的产权不受损害，相关的水印技术被提出，从而认证和控制多媒体的使用。

文章通过结合人类听觉系统（HAS）的特性，提出一种时域音频数字水印算法。

该算法将二值图像作为水印嵌入到音频信号中，为了减小水印图像像素间的相关性，增强水印图像的安全性，利用Arnold置乱变换对要嵌入的水印图像进行置乱处理。

最后通过实验验证了该算法的感知透明性、安全性和鲁棒性。

关键词：离散余弦变换；二值图像；鲁棒性；安全性中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）34-0162-031离散余弦变换（DCT）介绍Wang Ye在1998年提出了一种基于修正离散余弦变换的音频数字水印算法，该方法首先在时域对音频信号进行序列变换，根据伪随机序列重新排列音频的采样信号，然后在频域添加水印，对排列好的序列进行修正离散余弦变换（Modified Discrete Cosine Transform，MDCT），通过对MDCT的系数的修改来嵌入水印，最后再进行离散余弦逆变换得到嵌入水印后的音频序列。

使用伪随机的序列方式对信号进行排列后，有两点好处：一个是提高算法的安全性，另一个是可以平滑功率谱密度。

Won-Gyum Kim 等人在使用DCT变换的基础上嵌入同步信号，来增强对同步攻击的鲁棒性，它对添加噪声，滤波等攻击都具有一定的鲁棒性。

离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，简称DCT变换）是一种与傅立叶变换紧密相关的数学运算。

在傅立叶级数展开式中，如果被展开的函数是实偶函数，那么其傅立叶级数中只包含余弦项，再将其离散化可导出余弦变换，因此称之为离散余弦变换。

一种基于DCT和DWT结合的音频水印算法

一种基于DCT和DWT结合的音频水印算法音频水印算法是一种在音频信号中嵌入特定的信息以保护版权、身份验证或数字取证的技术。

结合离散余弦变换（DCT）和离散小波变换（DWT）的音频水印算法能够提高水印的鲁棒性和抗攻击性。

本文将详细介绍一种基于DCT和DWT结合的音频水印算法。

1.离散余弦变换（DCT）离散余弦变换是一种将音频信号转换为频域表示的方法，它通过一系列的余弦基函数将输入信号分解成一组频率分量。

DCT主要用于音频压缩和频域分析。

对于音频水印算法，DCT可以在频域中嵌入水印信息。

2.离散小波变换（DWT）离散小波变换是一种将信号分解成多个频率组件的方法，其特点是可以同时提供时间和频率分辨率。

DWT可以将音频信号分解成不同尺度和频率的子带，并且能够检测局部细节的变化。

DWT可用于提取水印并对音频进行特征分析。

3.算法流程3.1将音频信号分成多个重叠的帧。

3.2对每个帧进行DCT变换，得到频域系数矩阵。

3.3对DCT系数矩阵进行DWT变换，得到DCT-DWT系数矩阵。

3.4将嵌入信息进行离散小波变换，得到小波水印。

3.5将小波水印嵌入DCT-DWT系数矩阵的不同尺度中。

3.6对修改后的DCT-DWT系数矩阵进行逆变换，得到嵌入水印的DCT 矩阵。

3.7对每一帧的DCT矩阵进行逆DCT变换，重建音频信号。

4.水印嵌入和提取方法4.1水印嵌入将待嵌入音频信号进行分帧，并对每帧进行DCT变换得到DCT系数矩阵。

对DCT系数矩阵进行DWT变换，得到DCT-DWT系数矩阵。

将水印信息进行离散小波变换，并将小波水印嵌入DCT-DWT系数矩阵的不同尺度中。

将修改后的DCT-DWT系数矩阵进行逆变换得到嵌入水印的DCT系数矩阵。

对每一帧的DCT系数矩阵进行逆DCT变换，重建音频信号。

4.2水印提取将待提取音频信号进行分帧，并对每帧进行DCT变换得到DCT系数矩阵。

对DCT系数矩阵进行DWT变换，得到DCT-DWT系数矩阵。

改进的基于DCT的自适应水印算法

改进的基于DCT的自适应水印算法闫丽君;康宝生;岳晓菊【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2011(047)008【摘要】The paper proposes an improved adaptive algorithm based on DCT according to the characteristics of texture,luminance of original image and the feature of human visual system. The algorithm makes pretreatment of watermarking image with Arnold transform, adaptively chooses scaling parameter of embedding and makes a binary watermarking image embedded into the original image,which implements the robustness and invisibility of algorithm. The experimental results show that this algorithm is robust and stable to common digital image processing operations.%基于原始图像的纹理特征和亮度特征以及人类视觉系统的特点,给出一种改进的基于DCT的自适应嵌入水印算法.算法采用Arnold变换对水印图像进行预处理,自适应选择强度因子,将一幅二值水印图像嵌入到原始图像中,实现了水印的不可见性和鲁棒性.仿真实验结果表明,算法对常见的图像处理操作具有较强的鲁棒性和稳健性.【总页数】4页(P197-200)【作者】闫丽君;康宝生;岳晓菊【作者单位】西北大学,信息科学与技术学院,西安,710127;西北大学,信息科学与技术学院,西安,710127;西北大学,信息科学与技术学院,西安,710127【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.基于DCT的自适应多重彩色图像盲水印算法 [J], 谢斌;刘珊;任克强2.基于分块DCT变换域的自适应水印算法研究 [J], 温逸娴3.基于分块DCT的自适应视频水印算法 [J], 蒋凯来;康志伟4.基于DCT域改进的自适应数字水印算法 [J], 方春城;林若波5.基于DCT域的自适应数字水印算法 [J], 方春城;谭忠明;林若波;邢南亮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于DWT和DCT的自适应双重音频水印

第３０卷第７期
２０１３年７月
计算机应用研究
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｍ
Ｖｏ１．３０Ｎｏ．７自适应双重音频水印
ｉｎｈｙｂｉｄｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｄｏｍａｉｎｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙａｓｗａｔｅｍａｒｒｋｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｅｍｂｅｄｄｉｎｇｄｏｍａｉｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｚｅｒｏ — ｗａｔｅｍａｒｒｋｉｎｇａｎｄ
ｅｍｂｅｄｄｅｄｓｅｍｉ — ｆｒａｇｉｌｅｗａｔｅｍａｒｒｋｉｎｇａｄａｐｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｒｅａｌｉｚｅｄａｕｄｉｏｃｏｐｙｉｒｇｈｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｅｎｔａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｍｐｅｒｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｖｅｒｙｇｏｏｄ，ｉｔｈａｓｇｏｏｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓａｇａｉｎｓｔｍａｎｙｋｉｎｄｓｏｆａｔｔａｃｋｓ，ａｎｄｉｔｉｓａｂｌｅｔｏｌｏｃａｔｅｔｈｅｍａｌｉｃｉｏｕｓｔａｍｐｅｒｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｕａｌａｕｄｉｏｗａｔｅｍａｒｒｋｉｎｇ；ｚｅｒｏ・ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ；ｓｅｍｉ・ｆｒａｇｉｌｅｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ；ａｄａｐｔｉｖｅｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ；ｔａｍｐｅｒｌｏｃａｌｉ —

基于小波变换自适应数字图像水印算法的研究与实现的开题报告

基于小波变换自适应数字图像水印算法的研究与实现的开题报告一、选题背景随着互联网技术的飞速发展，数字图像作为信息传递和存储的最基本形式，得到了广泛的应用。

数字图像水印技术是对数字图像加密和保护的有效手段之一。

数字水印技术是将任何形式的信息（比如图像、音频或视频）嵌入另一种数字媒体中的一种方法。

通过在图像中嵌入特定的信息，可以实现版权保护、身份认证、数据追踪和安全传输等多种应用。

传统的数字水印算法可以分为频域算法和空域算法两类。

其中，频域算法主要是通过将水印信息加入到图像的频能区域来达到隐藏水印的目的。

空域算法则是将水印信息隐藏在图像的像素值中。

近年来，小波变换自适应数字图像水印算法也逐渐兴起。

该算法利用小波变换的多分辨率特性，将水印信息嵌入到图像局部的低频系数里，以达到更好的保护水印信息和减轻图像失真。

二、研究目的和内容本研究旨在对小波变换自适应数字图像水印算法进行深入研究和实现，并评估其有效性和性能。

具体内容包括以下方面：1. 基于小波变换的数字图像水印嵌入和提取算法原理研究。

2. 分析小波变换自适应数字图像水印的优缺点，提出针对其缺点的改进方案。

3. 在Matlab平台上进行算法实现，并进行实验验证，包括实现的准确性、鲁棒性、隐蔽性和抗干扰能力等方面的评估。

4. 与其他数字图像水印算法进行比较和分析。

三、研究方法和技术路线本研究的核心是小波变换自适应数字图像水印算法，主要研究方法和技术路线如下：1. 文献调研：综合研究数字图像水印和小波变换相关理论和方法，分析目前常用的数字图像水印算法及其缺陷，了解小波变换自适应数字图像水印算法的研究现状和优化方向。

2. 提出改进方案：针对小波变换自适应数字图像水印算法的不足，提出改进方案，包括对算法的嵌入和提取过程进行实现和优化。

3. 算法实现：基于Matlab平台，实现小波变换自适应数字图像水印算法的嵌入和提取功能，并进行正确性验证和性能评估。

4. 实验评估：利用现有的测试数据集对算法进行评估，主要包括对所嵌入的水印信息的准确性，图像失真度以及抗干扰和隐蔽性等方面进行评估和比较。

一种新的基于小波变换的自适应量化音频水印算法

维普资讯
第２卷第９８期
２００７年９月
Ｖｏ１２８ｏ．Ｎ．９
Ｓｅ２０ｐ．０７
一
种新的基于小波变换的自适应量化音频水印算法
付永庆，孙滢
（尔滨工程大学信息与通信Ｘ程学院，龙江哈尔滨ｌ００）哈－－黑５０１摘要：ｆ了一种新的自适应最化数字音频水印算法，用量化信噪比自适应地确定量化步的特点来决定水印的嵌入强度．提取水印时不需要原始的音频信号，以可实现水印的育提取．真结果表明，所仿该算法不仅具有较好的透口性，且也对叠加噪声、损压缩、ｊ】而有低通滤波、新采样等攻击具有较好的鲁棒性．重
算过程过于繁琐．为此，该文算法提出了一种利用量化信噪比来自适应确定量化步长的方法，样就达这到＿根据音频信号的特点来决定水印的嵌入强度的『目的．提取水印时，再需要原始的音频信号，在不进而可实现水印的肓提取．该文通过仿真试验，证了验此水印算法具良好的透明性和鲁棒性．
ｐｐｒａｅ．ＴｈｌｏｉｈｍｏｉｅｂｕｎｉａｉｎｓｅｙａａｔｖｌｄｕｔｇｔｅｑａｔｉｄＳｎｅｅ — ｅａｇｒｔｍｄｆｓｔｅｑａｔｔｔｐｂｄｐｉｅｙａｊｓｉｈｕｎｉｅＮＲａｄｄｔｒｉｚｏｎｆ

基于DCT变换域自适应水印算法的研究

基于DＣT变换域自适应水印算法的研究ﻭﻭﻭ
全部:
ﻭ唐歆王海婴ﻭ
第1单位：
ﻭ邮电大学
摘要:
简要介绍了数字水印的历史，根据不同的分类角度，介绍了数字水印的分类以及针对每种分类的攻击手段，同时针对目前常用的几种水印的嵌入算法进行了分析，并针对DCＴ域的自适应水印算法进行了分析,并提出了利用扩频技术将文本水印嵌入图象载体的方法,从而提升水印的安全性和鲁棒性.
数字水印，水印嵌入，水印提取，变换域，扩频（浏览全文)ﻭ
发表日期:
ﻭ2０0７年０7月２５日ﻭﻭ同行评议:ﻭﻭ主要就利用扩频技术将文本水印嵌入图像载体的算法开展研究。

其算法是在基于DCT变换域的自适应算法基础上开展的.题目不够具体，建议增加扩频技术等能体现其特点的关键词.目前国内外数字水印方面的文献综述很多，本却花了较大篇幅进行综述性的介绍，建议
进行删减。

建议增加其他水印算法的结果对比来说明该算法和现有算法在稳定性和可靠性上有何提高? ﻭ
综合评价：ﻭﻭ注:同行评议是由特聘的同行专家给出的评审意见，综合评价是综合专家对各要素的评议得出的数值，以１至5颗星显示。

ﻭ。

基于dct域自适应中频嵌入的数字水印算法

百度文库- 让每个人平等地提升自我基于DCT域自适应中频嵌入的数字水印算法摘要本文提出了一种基于DCT变换域的自适应中频系数嵌入数字水印信息的算法。

该算法根据变换后各DCT子块的能量大小，自适应地选择中频系数，进行水印嵌入，与传统的DCT域固定点嵌入算法相比，能更好地实现图像水印信息的隐藏与鲁棒性的平衡。

实验结果表明，特别在JPEG压缩攻击的情况下，本文所提出的算法在信噪比和相似度方面较传统固定点嵌入算法均有所提高。

关键词DCT，中频，数字水印，鲁棒性An Adaptively Middle Frequency Embedded Digital WatermarkAlgorithm Based on the DCT domainAbstract This paper presents an algorithm of digital watermark embedding in the middle frequency adaptively based on the DCT domain. According to the energy of the block size after transforming, the algorithm can select the middle frequency coefficient adaptively to do embedding operation. Compared with traditional DCT domain fixed-point algorithm, it reachs a better balance of robust and watermark information hiding. The results show that, particularly in the JPEG compression attacks, the algorithm which this paper presents can improve the signal-to-noise and the similarity than the traditional fixed-point algorithm.Key words DCT, middle frequency, digital watermark, robust1 引言在信息技术飞速发展的今天，数据的形式已经不仅仅局限于文本，许多信息是图形图像和视频格式，需要加密、认证及版权保护的数据也越来越多。

基于小波变换的音频信号水印技术研究

基于小波变换的音频信号水印技术研究一、引言随着数字化技术在音频领域的广泛应用，音频数据的权益保护问题越来越引起人们的关注。

针对这一问题，水印技术成为了一种有效的解决方案。

本文将介绍一种基于小波变换的音频信号水印技术。

二、小波变换及其在音频信号处理中的应用小波变换是数字信号处理中一种有效的分析工具。

相比于傅里叶变换，小波变换具有局部性、多分辨率和时频局部化等优点，可以更有效地识别信号中的短时变化。

因此，小波变换被广泛应用于音频信号处理中。

在音频编码中，小波变换通常与压缩算法结合使用，能够更好地保留音频信号的重要信息。

同时，小波变换还可以用于音频降噪、语音识别和音频增强等方面。

三、基于小波变换的音频信号水印技术1. 算法原理基于小波变换的音频信号水印技术原理比较简单。

首先，将要隐藏的水印信息进行小波变换，然后将变换后的系数嵌入到音频信号中。

当需要提取水印时，可以将音频信号进行小波变换后再提取其中嵌入的水印信息。

2. 实现方法基于小波变换的音频信号水印技术的实现方法包括以下几个步骤：（1）对音频信号进行小波变换，得到小波系数。

（2）选择适当的小波系数，将水印信息嵌入。

（3）进行逆小波变换得到带有水印信息的音频信号，完成水印嵌入。

（4）在需要检测水印时，对嵌入了水印信息的音频信号进行小波变换，将嵌入的水印信息提取出来。

四、实验结果及分析本文基于MATLAB平台实现了基于小波变换的音频信号水印技术，在多组音频数据上进行了测试。

实验结果表明，基于小波变换的音频信号水印技术具有较好的鲁棒性和不可见性。

在多组实验中，无论是在进行过压缩、剪切还是添加噪声的音频数据上，嵌入的水印信息均能够较为完整地提取出来。

同时，在听觉测试中，被测试者无法察觉到音频数据中嵌入了水印信息。

五、结论与展望基于小波变换的音频信号水印技术是一种可行的数字版权保护方案。

本文的实验结果表明该技术能够有效地提取嵌入的水印信息，并具有较强的鲁棒性和不可见性。

基于小波变换的声音文件嵌入式水印技术

基于小波变换的声音文件嵌入式水印技术在数字化时代，信息的安全和保密问题越来越引起人们的关注。

音频作为一种重要的信息载体之一，具有广泛的应用前景，但它也容易被篡改、复制和盗用，不仅影响音频信息的正确性和完整性，也影响信息主体的合法权益。

因此，针对音频的加密和水印技术不断得到发展和研究。

本文主要讨论基于小波变换的声音文件嵌入式水印技术。

一、小波变换的基本原理小波变换是一种时频变换技术，把时域信号转换为时频分布图，能够有效地描述信号的时域和频域特性。

小波变换将信号分解成不同频率小波基函数的线性组合，也就是把信号分解成多个具有不同频率和宽度的小波分量。

小波分析提供了一种非平稳信号分析的方式，可以有效地在时频域上对信号进行分析，具有很好的局部性和时间-频率分辨率。

二、嵌入式水印技术简介嵌入式水印技术是一种信息隐藏技术，将一个特定的信息（即水印）嵌入到被隐藏的信息中，实现对被隐藏信息的保护和验证。

水印技术不改变原始音频信号的质量和信息内容，只是将特定的信息信息嵌入到原始信号中，使得水印信息在原始信号中难以被察觉且不影响对原始信号的分析和利用，同时能对原始信号进行认证和版权保护。

三、基于小波变换的声音文件嵌入式水印技术声音文件嵌入式水印技术应用广泛，通过在声音文件中嵌入不可见的水印信息，可以提高版权保护和信息安全性。

嵌入式水印技术可以隐蔽性强，不容易被察觉，同时可以保护音频文件的版权和来源信息。

基于小波变换的声音文件嵌入式水印技术是其中一种，具体实现方法如下：1. 预处理：对原始音频信号进行预处理，包括格式转换、音频采样、量化和归一化等操作，使得原始音频信号满足小波变换的条件。

2. 分解信号：将预处理后的音频信号进行小波分解，得到不同频率的小波分量。

通过小波分解处理可以将信号的时域和频域分离，得到高频和低频的信息，同时提高了信号的时间-频率分辨率。

3. 嵌入水印：将特定的水印信息嵌入到小波分量的低频部分中，保证水印信息在信号中的隐蔽性和数据的可靠性。

基于DCT域的自适应数字水印算法

基于DCT域的自适应数字水印算法方春城;谭忠明;林若波;邢南亮【摘要】针对离散余弦变换（DCT）的特点,提出一种自适应水印算法.选取JPEG 量化矩阵若干DCT中频系数,并求均值,比较嵌入位与均值的关系,调整嵌入位的大小实现水印自适应嵌入.利用Arnold变换对水印信息进行预处理和后续处理,降低水印信息的相关性;同时用随机控制方法选取水印嵌入图像块,用于控制随机选取块的密钥作为该算法的一个密钥,实现水印的加密处理,提高水印的安全性.实验表明,该算法在保证隐蔽性的前提下,水印提取效果较好,对旋转、剪切、JPEG、修改等攻击具有较好的鲁棒性和稳健性.%Aiming at the characteristics of Discrete Cosine transformation to propose an adaptive digital watermarking algorithm was proposed,Some medium frequency DCT coefficients with JPEG matrix were selected and their mean was calculated,and after comparing the mean with the embedded coefficient,watermarking embedded adaptively was achieved by adjusting the value of embedded coefficient.The pretveatment and subsequent treatment on watermarking were conducted by Arnold transformation to reduce the relativity among watermarkingdates.Embedded image blocks were chose randomly with a key,and the key was regarded as a key of the algorithm to achieve watermarking encrypted and improve the security of the algorithm.The experiment shows that the algorithm has a good effect on extracted watermarking,enough robustness and toughness for some common image processing operations,such as rotation,cutting,JPEGcompression,altering,etc.【期刊名称】《山东理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(026)002【总页数】5页(P72-76)【关键词】自适应;数字水印;Arnold变换;离散余弦变换;算法【作者】方春城;谭忠明;林若波;邢南亮【作者单位】揭阳职业技术学院机电工程系,广东揭阳522051;揭阳职业技术学院图书馆,广东揭阳522051;揭阳职业技术学院机电工程系,广东揭阳522051;揭阳职业技术学院实训与计算机中心,广东揭阳522051【正文语种】中文【中图分类】TP309.7随着信息技术的发展和互联网技术的广泛应用，数字媒体使用越来越广泛，极易被拷贝、篡改，信息安全越来越显示其重要性，数字媒体版权保护也越来越受到人们的重视；加密技术在一定程度上已经不能够满足信息安全的需求；于是，数字水印（digital watermarking）技术应运而生［1] ．水印技术与加密技术不同，前者要求隐蔽载体的改动在感官上是不能感知的，而后者载体的改动在感官上是可以感知的．水印算法按不同嵌入域，可分为变换域和空域［1－2] ，变换域算法是当前的研究热点．如根据人类视觉模型特性的DCT域水印算法等．DCT算法与国际数据压缩标准JPEG（Joint Photographic Experts Group，联合图像专家组）兼容，便于实现，应用也较多［3] ．本文主要讨论DCT（Discrete Cosine transformation，离散余弦变换）域的数字水印算法．1 水印信息的预处理水印信息一般都是具有重要意义的信息，水印信息在嵌入数字媒体前通常都进行加密预处理，以增强水印信息的安全性．这里主要采用Arnold变换对水印信息进行预处理．该变换的原理是将水印图像的像素进行有规律的移动［3－4] ，直到把水印图像变换成视觉上无规则的图像．Arnold变换的核心思想可以归纳为［3－5]式（1）中，（X，Y），（X′，Y′）分别代表水印图像进行Arnold变换前后的像素，N为水印图像的大小．本文所采用的水印图像为40＊40的二值图像，图1的（a）、（b）、（c）、（d）、（e）、（f）图分别代表原始水印图像经过1次、2次、3次、5次、20次Arnold变换的水印图像．通过图1各图的比较可以看出，原始水印图像经过5次以上的Arnold变换置乱后开始变得无规律，从图中可以看出原始水印图像像素之间的数值相关性随着变换次数的增加开始下降，在感官上逐渐混乱，从而达到加密的效果．图1 原始水印及变换图2 算法原理2．1 嵌入原理为增强水印的鲁棒性和稳健性，本算法将水印信息嵌入到载体图像的DCT域里，选择DCT系数的中频段系数．将载体图像C进行8＊8的图像分块并进行DCT变换，取每一块图像子块DCT变换后的系数（k1（i）＋3，k2（i）＋2）作为具体的水印信息嵌入位．设定一个嵌入强度因子α，以增强水印信息在提取时的精确度．按照Zizag排列，选择要嵌入水印信息的DCT系数L1：（k1（i）＋3，k2（i）＋2），及其前后的两个DCT系数L0：（k1（i）＋2，k2（i）＋3）；L2：（k1（i）＋4，k2（i）＋1），并计算这三个系数的均值mid＝，比较L1与mid的大小，以L1大于mid代表信息“1”，L1小于mid代表信息“0”．嵌入步骤如下：（1）将二值水印图像W进行Arnold变换，得到置乱的水印信息，并转换为一维序列M′．（2）将载体图像C进行8＊8分块，并进行DCT变换，得到一个二维的DCT变换系数矩阵．（3）在每一块图像块中嵌入一位水印信息，采用随机控制方法选取图像块bi，表示第i个信息比特的编码［2] ，而且用于控制随机选取图像块的key可以当作该算法的key．（4）按照Zizag排列，选择要嵌入水印信息的DCT系数L1及其前后的两个DCT系数L0，L2，计算这三个系数的均值mid．（5）选取水印信息比特位Wi，和要嵌入的DCT系数L1，比较L1和mid的大小，如果Wi＝1且L1大于mid，则不用修改DCT系数L1，否则将L1修改为mid，并加上强度因子α，即L1＝mid＋a；如果Wi＝0且L1小于mid，则不用修改DCT系数L1，否则将L1修改为mid，并减去强度因子α，即L1＝mida．（6）水印嵌入完毕后，将载体图像进行IDCT（Inverse Discrete Cosine transformation，离散余弦变换）变换，并得到隐蔽载体C′．2．2 提取原理将隐蔽载体图像C′进行8＊8的图像分块并进行DCT变换，按照Zizag排列，计算相应的L0、L1、L2三个DCT系数的均值mid，比较L1与mid的大小关系，以L1大于mid代表信息“1”，L1小于mid代表信息“0”，提取水印信息．提取步骤如下：（1）将隐蔽载体图像C′进行8＊8分块，并进行DCT变换，得到一个二维的DCT变换系数矩阵．（2）采用随机控制方法选取图像块bi．（3）按照Zizag排列，求出mid的值，并与L1比较，如果mid大于L1表示信息“1”，反之为“0”，并存于一个一维序列S．（4）按原始水印的大小，将一维序列S转换为二维矩阵S′．（5）对S′进行Arnold反变换，恢复出水印图像，并保存为二值图像W′．3 实验分析隐蔽载体图像感官质量和水印图像的评价分别采用峰值信噪比（Peak Signal－to－Noise Ratio，PSNR）和归一化相关系数（Normalized Correlation Coefficient，NC）［5－8] ．峰值信噪比和归一化相关系数（NC）的定义［5－8] 分别如式（2）、（3）．PSNR＝式中M、N分别表示载体图像的宽度和高度（以像素为单位）；L′和L分别表示隐蔽载体图像和原始载体图像的像素．式中M、N分别表示水印图像的宽度和高度（以像素为单位）；W′和W分别表示提取的水印图像和原始水印图像的像素．本文采用标准图库的lena灰度图像（512＊512）作为原始载体C，其灰度级别为256级；以带“水印”字样的二值图像（40＊40）作为水印图像W，进行实验；将水印图像进行5次Arnold变换，嵌入强度依次采用α＝0．05和α＝0．08．α越大，稳健性越好，但不可感知性就越差［6] ．图2（a）中三个图像分别表示α＝0．05时的隐蔽载体、提取出来的（加密）水印信息及经过Arnold反变换后的水印图像；图2（b）是α＝0．08时的实验结果．通过实验可以看出，在保持隐蔽性的前提下，随着α的增大，两幅隐蔽载体图像在感官上的变化不明显，但PSNR值有所减小，NC值有所增大；从实验数据可以得出，虽然α的增大会降低图像的质量，但可以提高水印的相似度，即提取的精度．本算法在修改嵌入位DCT系数时通过比较该位与其邻近两个DCT系数的均值，再进行修改，强度因子α不需要很大就能较好的提取出水印信息．图2 α＝0．05和α＝0．08时的隐蔽载体及提取出来的水印将隐蔽载体进行攻击实验．如加椒盐噪声（0．01）、旋转（20°）、直方图均衡化、剪切图像正中间1／4、中值滤波、JPEG攻击、任意涂改等攻击．提取出来的水印如图3所示．受到剪切正中间1／4攻击和任意涂改攻击后的隐蔽载体图像分别如图4（a）和4（b）所示．将受各种常见攻击前的PSNR（＝44．453 4）和NC（＝0．993 1）值（强度因子α＝0．08）与表1的PSNR和NC值相比较．当隐蔽载体在受到椒盐攻击、旋转（200）、剪切正中间1／4、任意涂改等四种攻击时，隐蔽载体的PSNR都小于30dB，其中剪切正中间1／4攻击甚至小于10dB，但水印的NC值还是大于0．7，仍然能够恢复出原水印图像，由此可见，该算法的鲁棒性较强．表1列出在不同攻击方式作用下，水印的提取效果，嵌入强度α＝0．08．图3 攻击后提取出来的水印表1 在不同攻击方式作用下，水印提取效果，嵌入强度α＝0．08攻击_______________类型椒盐（0．01）_____旋转（20°）_____直方图均衡化____剪切正中间1／4_____中值滤波___JPEG攻击（quality＝50）__任意涂改_______________单位PSNR 25．0559 11．1476 16．9185 9．6902 33．5747 34．0028 16．3414dB____NC 0．8064 0．8293 0．9652 0．7090 0．8685 0．7907 0．8252图4 剪切攻击与涂改攻击的隐蔽载体文献［2] 给出的是经典的DCT水印嵌入算法，该算法通过比较DCT变换中相邻两个DCT系数的大小，并根据水印信息确定是否交换它们的位置，从而实现水印的嵌入．图5（a）、5（b）分别为α＝0．14时用文献［2] 算法与本文算法嵌入水印后的隐蔽载体，从两个图中可以看出，本文的隐蔽载体隐蔽性比文献［2] 的隐蔽载体较好．表2为本文算法与文献［2] 算法的比较，（嵌入强度α＝0．14），表2是隐蔽载体的PSNR和水印的NC值，从表2的PSNR值也验证了这一点．图5 分别用文献［2] 算法与本文算法嵌入水印后的隐蔽载体α＝0．14进一步比较本文算法与文献［8] 的算法，验证本文算法的有效性．采用文献［8]的水印信息，进行10次Arnold变换，嵌入强度α＝0．14．从表3的PSNR值可以看出，在受到攻击后，本文算法的隐蔽载体的图像质量差于文献［8] 的情况．其中受到椒盐攻击、旋转攻击、中值滤波攻击后，提取出来的水印归一化相关系数都比文献［8] 的结果明显大，但抗剪切和压缩攻击就稍微差一点；由此可以看出本文的算法在抗常见水印攻击方法具有较好的鲁棒性．文献［8] 的算法通过计算图像的灰度均值与方差，并将方差进行排序，选出若干个方差值大的中频系数进行水印嵌入．该算法同样具有较好的鲁棒性，但该算法实现较为复杂，而本文算法在实现上比文献［8] 的算法要简单得多．通过以上比较可以看出，本文算法与文献［2] 比较，其隐蔽性较好，但提取精度要弱一点；与文献［8] 比较，其鲁棒性较好、精度较高．本算法存在的不足是在抗剪切攻击和JPEG攻击能力比文献［8] 的算法要弱些．4 结束语本文所设计的算法根据各个子图像块（8＊8）的DCT变换系数进行动态的调整，自适应修改嵌入位的DCT系数大小实现水印信息嵌入．同时，采用Arnold变换对水印图像进行预处理，降低水印信息之间的相关性；另外采用随机控制方法选取图像块，用于控制随机选取块的key可以作为该算法的一个密钥，因此该算法具有“双重加密”功能，大大提高了算法的安全性．从实验结果分析可以看出该算法对常见水印攻击方式具有较好的抗攻击能力；采用自适应方法，提高水印的鲁棒性、稳健性和提取效果．表2 本文算法与文献［2] 算法比较，α＝0．14____算法攻击类型a＝0．01 a＝0．02 a＝0．04 a＝0．10 a＝0．14单位____本文PSNR 51．8206 50．5236 47．9300 42．7401 40．3070dB算法NC 0．8366 0．9119 0．9702 0．9919 0．9979文献［2] PSNR 46．7156 45．8050 44．3962 39．9714 37．8162dB____算法NC 0．9881 1．0000 1．0000 1．00001．0000_______________表3 本文算法与文献［8] 的算法比较，嵌入强度α＝0．14算法攻击_____________________________类型椒盐（0．05）______旋转（45°）_____剪切正中间1／4______中值滤波______________________________压缩50%单位本文PSNR 18．1285 15．3834 9．2078 33．4465 32．3286dB____算法_________NC 0．8844 0．9381 0．8617 0．9819 0．9019文献［8] PSNR 23．0425 27．5071 28．2486 31．3642 30．7588dB___的算法NC 0．8437 0．9051 0．8835 0．9524 0．9105_______________【相关文献】［1] 方春城．基于WEB的信息隐藏设计与应用［D] ．广州：中山大学，2010：6－11．［2] 王丽娜，郭迟，李鹏．信息隐藏技术实验教程［M] ．武汉：武汉大学出版社：2004：194－207．［3] 丁镠，程显毅，徐波．DCT域加密自适应数字水印算法［J] ．计算机应用研究，2009，26（12）：4768－4770．［4] 丁玮，闫伟齐，齐东旭．基于Arnold变换的数字图像置乱技术［J] ．计算机辅助设计与图形学学报，2001，13（4）：338－341．［5] 赵峰，袁东风．基于DCT域的数字纹理图像置乱评价方法［J] ．吉林大学学报：信息科学版，2008，26（1）：27－30．［6] 黄武辉，刘海英，齐影虹．一种基于DCT的水印算法及其实现［J] ．电脑知识与技术，2009，5（10）：2696－2698．［7] 袁修贵，周振．一种新的基于DWT、DCT和SVD的鲁棒水印算法［J] ．计算机工程与科学，2011，33（1）：112－115．［8] 闫丽君，康宝生，岳晓菊．改进的基于DCT的自适应水印算法［J] ．计算机工程与应用，2011，47（8）：197－200．。

基于DWT和DCT的自适应水印算法

基于DWT和DCT的自适应水印算法
林克正;李绍华;李东勤
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2007(023)018
【摘要】提出一种基于离散小波变换(DWT)和离散余弦变换(DCT)的水印算法.通过Torus置乱保证了水印信息的安全性,用Zig-Zag扫描形成一维水印序列.对原始图像DWT,分解出其逼近子图,对以低频信息为主的逼近子图进行分块DCT.根据视觉掩蔽特性对图像块进行分类,不同的分类结果嵌入不同强度的水印分量到中频系数中,达到自适应的目的.实验结果表明,水印信息在噪声干扰、图像处理、图像压缩以及各种人为恶意攻击条件下具有很好的鲁棒性,同时满足水印的不可见性.
【总页数】3页(P284-286)
【作者】林克正;李绍华;李东勤
【作者单位】150080,哈尔滨,哈尔滨理工大学,计算机科学与技术学院;150080,哈尔滨,哈尔滨理工大学,计算机科学与技术学院;150080,哈尔滨,哈尔滨理工大学,计算机科学与技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.一种基于DWT和DCT的自适应盲水印算法 [J], 于瑞琴
2.一种基于DCT与DWT的自适应图像水印算法 [J], 赵红;郑琳琳;陈彩琼;王丽萍
3.基于DWT-DCT和Zernike矩的鲁棒视频水印算法 [J], 孔凡芝; 李金龙; 吴冬梅
4.基于Fibonacci-DWT-DCT-SVD的音频数字水印算法 [J], 邱皓扬;郭现峰
5.一种基于最优块的DWT-DCT-SVD的图像数字水印算法 [J], 黄根岭;刘成;黄海于
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基于提升小波变换和S VD的音频水印算法

基于提升小波变换和S VD的音频水印算法朱光;张军亮【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2014(000)002【摘要】为达到对数字音频版权保护的目的，利用提升小波变换算法复杂度低、计算速度快的优点，提出一种基于提升小波变换和SVD的音频水印算法。

首先对原始音频信号进行分段，为确定水印信息的嵌入位置，选取巴克码为同步信号，并在时域内嵌入子音频段的前端部分；再对子音频段后端部分进行提升小波变换，通过量化调制的方法将水印信息嵌入至信号低频系数的奇异值中。

实验结果表明，该算法具有良好的透明性和实时性，对噪声、重采样、裁剪、低通滤波等常见信号攻击表现出较强的鲁棒性。

%In order to protect the digital audio copyright,in this paper we propose an audio watermarking algorithm which is based on lifting wavelet transform (LWT)and SVD by making use of the advantages of LWT algorithm in its low complexity and fast calculation.First, the origin audio signal is segmented,in order to determine the embedded position of the watermark information,the Barker code is selected as the synchronous signal and is embedded into the front end of sub-audio segment in time domain.Then the lifting wavelet transform is performed on rear-end of sub-audio segment,by the quantised modulation means,the watermark is embedded into the singular value of signal’s low frequency component.Experimental results show that the proposed algorithm has good transparency and real-time property,it also performs strongerrobustness against the common signal attacks such asnoise,resampling,cutting and low-pass filtering.【总页数】5页(P149-152,156)【作者】朱光;张军亮【作者单位】南京信息工程大学经济与管理学院江苏南京210044;新乡医学院管理学院河南新乡453003【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.一种基于DWT-SVD与SNR优化的数字音频盲水印算法 [J], 蔡倩;唐向宏;何雨亭;来伊丽2.基于DWT-SVD的音频零水印算法 [J], 蔡咏梅;郭文强3.基于DWT和SVD的自适应数字音频零水印算法 [J], 任克强;李慧;谢斌4.基于EVD变换的鲁棒音频水印算法 [J], 童人婷;程航;张新鹏5.基于Fibonacci-DWT-DCT-SVD的音频数字水印算法 [J], 邱皓扬;郭现峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。