本項目數(shù)字媒體多水印系統(tǒng)研究,提出一種基于NDFT和MDCT相結(jié)合的混合域數(shù)字音頻多水印算法。
主要研究內(nèi)容如下:
(1)現(xiàn)有的多數(shù)數(shù)字水印算法都是單水印算法,它們往往只具備版權(quán)保護、內(nèi)容認(rèn)證或注釋中的一項功能。如果需要用水印來實現(xiàn)多種功能,因此需要在一份多媒體內(nèi)容中嵌入多種水印。鑒于此,本項目根據(jù)穩(wěn)健水印和易損水印的差異,設(shè)計一種同時嵌入兩類水印的算法,該算法能夠同時實現(xiàn)版權(quán)保護和內(nèi)容認(rèn)證功能。
(2)離散傅里葉變換(Discrete Fourier Transform, DFT)是線性系統(tǒng)分析的有力工具,在數(shù)字信號處理技術(shù)中占有重要的地位,但因其頻率變換點集合固定,將DFT用于魯棒數(shù)字音頻水印算法可能導(dǎo)致一定的安全隱患?;诖耍椖渴褂没诜蔷鶆螂x散傅立葉變換(NDFT)的魯棒數(shù)字音頻多水印嵌入算法,同時該類算法采用以非線性動力學(xué)濾波器為基礎(chǔ)的偽隨機序列發(fā)生器構(gòu)造跳頻序列來選擇頻率變換點集合,有效提高了系統(tǒng)的安全性,并對加入的二值圖像信號進行了Arnold變換的置亂加密技術(shù)。
(3)離散余弦變換(Discrete Cosine Transform, DCT)是信號處理和圖像處理特別是用于語音壓縮和圖像壓縮編解碼的重要工具和技術(shù),但離散余弦變換是對數(shù)據(jù)分塊進行,而每塊變換系數(shù)一般獨立編碼,因此相繼塊的量化誤差未必相同。由于正交變換在邊界處存在著固有的不連續(xù)性,因此在這些塊邊界處就可能產(chǎn)生很大的幅度差異。為了消除“邊界效應(yīng)”的影響,本項目采用改進型離散余弦變換(Modified Discrete Cosine Transform, MDCT),通過修改量化的MDCT低頻系數(shù)嵌入水印。
(4)在兩種算法的基礎(chǔ)上提出一種基于NDFT和MDCT混合域的音頻多水印算法。并通過仿真實驗證明了該算法比單獨使用基于NDFT的水印算法和單獨使用基于MDCT算法的魯棒性都要好。
(5)根據(jù)本項目提出的基于NDFT和MDCT混合域的音頻多水印算法,利用MATLAB設(shè)計了一個數(shù)字音頻多水印應(yīng)用系統(tǒng),并對水印的魯棒性進行了測試。
本項目數(shù)字媒體多水印系統(tǒng)研究,提出一種基于NDFT和MDCT相結(jié)合的混合域數(shù)字音頻多水印算法。主要研究內(nèi)容如下: (1)現(xiàn)有的多數(shù)數(shù)字水印算法都是單水印算法,它們往往只具備版權(quán)保護、內(nèi)容認(rèn)證或注釋中的一項功能。如果需要用水印來實現(xiàn)多種功能,因此需要在一份多媒體內(nèi)容中嵌入多種水印。鑒于此,本項目根據(jù)穩(wěn)健水印和易損水印的差異,設(shè)計一種同時嵌入兩類水印的算法,該算法能夠同時實現(xiàn)版權(quán)保護和內(nèi)容認(rèn)證功能。 (2)離散傅里葉變換(Discrete Fourier Transform,DFT)是線性系統(tǒng)分析的有力工具,在數(shù)字信號處理技術(shù)中占有重要的地位,但因其頻率變換點集合固定,將DFT用于魯棒數(shù)字音頻水印算法可能導(dǎo)致一定的安全隱患,基于此,項目使用基于非均勻離散傅立葉變換(NDFT)的魯棒數(shù)字音頻多水印嵌入算法,同時該類算法采用以非線性動力學(xué)濾波器為基礎(chǔ)的偽隨機序列發(fā)生器構(gòu)造跳頻序列來選擇頻率變換點集合,有效提高了系統(tǒng)的安全性,并對加入的二值圖像信號進行了Arnold變換的置亂加密技術(shù)。 (3)離散余弦變換(Discrete Cosine Transform,DCT)是信號處理和圖像處理特別是用于語音壓縮和圖像壓縮編解碼的重要工具和技術(shù),但離散余弦變換是對數(shù)據(jù)分塊進行,而每塊變換系數(shù)一般獨立編碼,因此相繼塊的量化誤差未必相同。由于正交變換在邊界處存在著固有的不連續(xù)性,因此在這些塊邊界處就可能產(chǎn)生很大的幅度差異。為了消除“邊界效應(yīng)”的影響,本項目采用改進型離散余弦變換(Modified Discrete Cosine Transform,MDCT),通過修改量化的MDCT低頻系數(shù)嵌入水印。 (4)在兩種算法的基礎(chǔ)上提出一種基于NDFT和MDCT混合域的音頻多水印算法。并通過仿真實驗證明了該算法比單獨使用基于NDFT的水印算法和單獨使用基于MDCT算法的魯棒性都要好。 (5)根據(jù)本項目提出的基于NDFT和MDCT混合域的音頻多水印算法,利用MATLAB設(shè)計了一個數(shù)字音頻多水印應(yīng)用系統(tǒng),并對水印的魯棒性進行了測試。