基于小波分析的音频数字水印技术研究

important roles in the copyright protection of audio and video.At present, large number of digital watermarking algorithms have been proposed,and wavelet transform is one of the important algorithms. One of the reasons is that watermarking algorithm of high-frequent-domain image can take advantage of Human Visual System (HVS) to improve the performance of the watermark. However, when meeting a variety of common attack, Discrete Wavelet Transform(DWT) algorithm has some
shortage.Therefore, researchers combine Discrete Wavelet Transform and Singular Value Decomposition (SVD) .The new algorithm not only preserves DWT itself advantages,but also can use SVD to improve the robustness of the algorithm. Firstly,this paper makes a comprehensive introduction about digital
I

基于小波变换数字水印技术摘要: 伴随多媒体技术与互连网技术快速发展, 基于数字水印技术电子多媒体作品版权保护问题已成为信息科学领域研究热点, 所以数字水印技术作为一个有效多媒体版权保护技术受到越来越多关注。

文章着重介绍数字水印技术发展背景、特点和小波变换理论。

关键词: 数字水印小波变换数字图像水印算法数字水印技术是20世纪90年代出现一门崭新技术, 经过在数字产品中嵌入可感知或不可感知信息证实数字产品全部权或检验数字内容原始性。

数字水印是用于处理知识产权保护问题、最含有潜力多学科交叉技术, 自1993年提出以来发展十分快速, 已经受到国际学术界和企业界高度关注。

一、数字水印概念所谓数字水印技术, 就是将一个特殊标志信息（伪序列或可识别图案文字）嵌入数字媒体, 用以辨识数据版权、正当使用者, 从而认证或控制数据使用。

而利用数字水印进行多媒体信息认证则是利用人类知觉系统冗余, 在不影响数字媒体感官（视或听）质量前提下, 将与媒体内容相关或不相关标志信息作为水印直接嵌入媒体内容中。

这一过程并不影响原始多媒体数据可用性, 在检验盗版行为时, 能够从含水印多媒体数据中提取出相关信息, 用以证实数字产品版权, 指证盗版行为。

除此之外, 数字水印还在真伪判别、隐蔽通信、标志隐含、电子身份认证等方面含相关键应用价值。

二、数字水印种类现在数字水印技术大致上可分为空域和变换域水印两大类。

空域数字水印是经过改变空域像素灰度值来嵌入水印信息, 如LSB（least Significant bits）嵌入。

变换域数字水印则是将载体图像变换到变换域, 经过改变变换域系数来嵌入水印, 如DCT（discrete cosine transform）域嵌入。

当嵌入水印信息比较多时, 通常变换域水印要优于空域水印算法。

小波分析理论和方法是从Fourier分析演变而来。

小波变换以牺牲部分频域定位性能来取得时? D频局部性折中, 其不仅能提供较正确时域定位, 而且能提供较正确频域定位。

Ａｂｓｒ ｃ ： ｎ ｏ ｄｅ ｏ ｐ ｏｅ ｔｄ ｇｔ ｌａ ｄｉ ｒ ｄ ｃ ｓｍｏ ｅ ｅｆｃ ｉｅｙ ａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｈｅａ ｉｉ ｆａ ｔ－ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ — ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｒｔ ｒ ｔ ｃ ｉ ｉ ｕ ｏ ｐ ｏ ｕ ｔ ｒ ｆｅ ｔｖ ｌ ｎ ｍｐ ｏ ｅｔ ｂ ｌ ｙ ｏ ｎ ｉｓ ｎ ｈ ｏ ｉａ ａ ｔ ｔｏ ｔａ ｋ，ａ ｎ ｗ ｌｎ ｕｄｏ ｗａｅ ｍａ ｋ ｎ ｌｏ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｗａ ｅｅ ｒ ｎ ｆｒ ｉ ｒｐｏ ｅ ．Ｆｉｓ ，ｔｅ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｉｎ ａｔｃ ｅ ｂ ｉ ｄ ａ ｉ ｔ ｒ ｒ ｉ ｇ ａ ｇ ｒ ｈ ｂ ｓ ｄ ｏ ｖ ｌ ｔｔａ ｓｏ ｍ ｓ ｐ ｏ ｓ ｄ ｉ ｒｔ ｈ ｌｏ ｉｈ
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频部分嵌入水印。
ｋ…＝沿Ｄ勰：州２磐吼ｑ¨娟‘ Ｄｕ
—Ｉ ｝片（１），ｏ Ｐｒ’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，
Ｖ Ｊ－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
ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｔｔａｃｋｓ ｓｕｃｈ ａｓ Ｇａｕｓｓｉａｎ ｎｏｉｓｅ，ＭＰ５ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ，ｒｅｓａｍｐｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｈｉｄｉｎｇ；ｄｉｇｉｔａｌ ａｕｄｉｏ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ；ｃｈａｏｔｉｃ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ；ＤＷＴ

基于离散小波变换的数字音频水印算法研究的开题报告1. 研究背景和意义随着数字媒体技术的飞速发展和普及，数字音频成为人们生活中不可或缺的一部分。

然而，数字音频的数字特性使其容易被篡改、复制和传播，威胁到原始信息的正版权益。

因此，数字音频水印技术作为一种数字版权保护手段被广泛研究和应用。

离散小波变换作为一种基础的数字信号处理工具，已被广泛应用于数字音频加密和保护领域。

2. 研究内容与目标本研究旨在设计并实现一种基于离散小波变换的数字音频水印算法，实现对数字音频进行数字版权保护和安全传输的目的。

主要内容包括以下方面：1) 离散小波变换的基本理论和算法研究2) 数字音频水印嵌入算法设计与实现3) 数字音频水印提取算法设计与实现4) 数字音频水印算法性能测试与分析3. 研究方法本研究将借鉴离散小波变换理论和算法，结合数字音频特点，设计并实现一种基于离散小波变换的数字音频水印算法。

具体方法如下：1) 对数字音频信号进行离散小波变换，提取数字水印嵌入点2) 将数字水印嵌入到选定的离散小波系数中3) 提取数字水印时，将原始数字音频信号进行相同的离散小波变换，提取数字水印并与原始数字水印进行比对4) 对数字水印算法进行性能测试和分析4. 研究预期成果本研究将设计并实现基于离散小波变换的数字音频水印嵌入、提取算法，旨在保护数字音频版权和安全传输。

预期产出结果如下：1) 数字音频水印算法的设计与实现2) 数字音频水印算法性能测试与分析结果3) 科学合理的数字音频水印算法工程方案4) 四篇以上相关论文，发表在比较优质的学术期刊、国际会议上5. 研究的创新点本研究将离散小波变换应用于数字音频水印技术之中，充分挖掘数字音频信号在小波域的特点，实现高效、稳定、安全的数字音频水印算法。

研究的创新点如下：1) 利用离散小波变换对数字音频信号进行频谱分析，提取嵌入点2) 利用离散小波变换中的变换矩阵对数字音频信号进行嵌入和提取数字水印3) 通过性能测试和分析，实现数字音频水印的高效、合理、稳定的保护6. 研究的难点本研究的难点在于如何充分挖掘数字音频信号在小波域的特点，设计出一种高效、稳定、安全的数字音频水印算法，并实现数字音频的保护和稳定传输。

基于小波变换的数字水印技术研究及其应用分析近年来，随着数字化技术的迅速发展，数字媒体的内容传播已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。

而数字媒体的无限制传播也带来了一个巨大的问题——版权安全问题。

数字水印技术因此而应运而生。

本文将对基于小波变换的数字水印技术进行研究，并探讨其在实际应用中的效果和局限性。

一、基本原理数字水印技术是将一些特殊的信息嵌入到数字媒体文件中，这些信息通常是不可见的。

数字水印技术可以应用于图片、音频、视频等各种媒体领域。

这些嵌入的信息可以被用来验证文件的真实性或者防止侵权行为。

基于小波变换的数字水印技术，通常是将数字水印信息嵌入到原始信号的高频分量中。

它的基本原理是将数字水印信息与原始信号进行小波变换，然后在其高频分量中嵌入数字水印信息。

小波变换提供了一种优秀的多分辨率分析方法，可以将原始信号分解成不同分辨率的频带，极大提高了数字水印的嵌入效果。

同时，小波变换还具有良好的时域局部性和空间频率局部性，可以在高频分量中嵌入较弱的水印以增加鲁棒性，同时又不会影响到原始信号的质量。

二、实际应用数字水印技术的应用十分广泛，比如电子商务、版权保护和取证等方面。

下面，我们将分别介绍数字水印技术在这些领域中的应用情况。

在电子商务方面，数字水印技术可以保护商家的产品图片、视频以及其他电子文档等信息，防止重复利用或者盗用。

另外，数字水印技术还可以在数字媒体中嵌入潜在用户信息，方便营销推广。

在版权保护方面，数字水印技术可以在数字媒体中植入特殊的信息，标记媒体所有权和版权信息。

这可以有效保护版权，防止非法复制和传播，加强知识产权的保护。

在取证方面，数字水印技术可以嵌入不同的信息，如用户ID、时间戳等，可以在被篡改或者破坏的情况下实现取证目的。

此外，数字水印还可以用来记录分发和使用权，方便版权追溯。

三、局限性与发展趋势尽管数字水印技术在保护版权上的作用已经得到了广泛的认可，但是在实际应用中仍然存在一定的局限性。

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 Ｆ Ｔ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 ＝

Ｍ 艺
ｘ 习｝ ｊ ＝－ｖ 队（＋）从任
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（） １
共 ｊ一 ｈ ＋．ｘ １ 丁 衬（ ｊｃ ＋一， 艺［ ）ａ ｊ 二 （） 剧性 二
由于使用窗加权突出特征明显的系数， 抑制特征不明显的 系数， 因此曲线比较平滑， 单峰特性更加突出。 这就为确定水印 嵌人位置提供可靠的参照。 ２ 图 为一段音频信号经过 ４ 级小波 变换后的低频系数 Ｃ 加窗与不加窗计算出的占 ａ 邻域方差的波 形。 可以看出， 加窗后， 曲线平滑程度明显提高， Ｔ（ 较大 而且， ｘ ２ ） 的区域小波系数能量也比较集中， 完全反映了音频信号 自身的 特性。在这样的区域嵌人水印， 必然能够满足不可感知及鲁棒
使用不同的小波基。 为此预先准备一个由不同小波基构成的集
设 、 的 波 数 权 域 差 ，二令孔。 段 小 系 加 邻 方 为 ：） ＝ 第 （， ｘ ｍ ｛（｝ ａ 。 义 合 ｘ ）＜ １ ａ 二， ＜ 定 集 《 ０ ＆｛ ｘ 爪 ｛ １ ，｝ （二 卜 ，二、 ＝１ ） ｘ ， ｘ 成 ０ ｘ （ ２ ）
难， 因此要对数据分段， 每一次只对一段数据进行小波变换， 数
据段 的长度应根据水印的嵌人量而定。
造成的水印检测错误。 嵌人、 提取同步可以通过多种方式实现，
其中包括记录水印嵌入位置１ 利用扩频相关特性寻找起始点阎 ］ ２ ， 以及使用同步码等方法。 然而这些方法都没有充分利用音频信 号自 身的特性。实际上， 任何水印载体在时域或变换域中都有 很多重要的特征可以作为同步信息。 自同步水印［ 就充分利用 ， ６ 刀 音频信号 自 身特性， 通过提取不变特征作为同步信号， 是一类 非常理想、 高效的水印同步方法。
ｍ ｌ ｌ ｅｒ ｃｎ ｌ ｇａｄａｃｒ ｅｓ ｃｒ ｉ ｉ ． ｕｉｅｓ ｅ ｏ加ｌ ｎ ｃｕ ｔ ｐ ｃｔ ｉ ｎ ｔ ａ ｙ ｈ ｎ ａｏ ｎｏ ｚ ｎ ｔ ｖ ｅ ａ ｏ ｍ ｇｌ ｔ ｍ ｋ ”ｃｏ ｚ ｎ ｉ ｔ Ｋ ｙｗ ｒ ｗ ｌ ｔ ｎｆ ｄ ａ ａ ｒ ｒ ５ ｒ ｉ ｉ ｄ ： ａｅ ｔ ｒ ｓ ｒ ；ｉｔ ｗ ｅ ａ ； ｈ ｎ ａｏ ｅ ｏ ｓ

Ａｂｓｒａ ｔ ｔ ｃ ：Ｗ ｅ ｉ ｒ ｕｃ ｈｅ ｄ ｖｅｏ ｍ ｅ ａ ｋｇ ｏｕ ｎｄ ｔ ｅ ｉ ｅ ｆｗ ａ ｌｔｔａ ｆ ｒ ａｉ ｎ．Ａｎ ａｇ ｒｔ ｍ ｆｄｇｉ ｌａ ｄｉ ｔｒ ａｋｉ ｎｔｏｄ ｅ ｔ ｅ ｌ ｐ ｎｔｂ ｃ ｒ ｎｄ ａ ｈ ｄ ａ ｏ ｖｅｅ ｒｎｓｏ ｍ ｔｏ ｌ ｏ ｉｈ ｏ ｉ ｔ ｕ ｏ ｗａｅ ａ ｍ ｒ ｎｇ
后 总结 了该 方 案 的优 点 以及 当前 存 在 的 问题
关键词 ： 字音频水印 ； 数 离散 小 波 变 换 ； 权 保 护 版
中 图 分 类号 ： Ｐ ０ 文 献 标 识 码 ： Ｔ ３９ Ａ
文 章 编 号 ： ０ ９ ３ ４ （０ ８ ３ — ９ ９ ０ １ ０ — ０ ４２ ０ ） １ ０ ４ — ２
Ｖｏ ． ， ．， ｖ ｍｂ ｒ２ ０ ，Ｐ ．４ ９ ０ １ Ｎｏ４ Ｎｏ ｅ ｅ ０ ８ Ｐ ９ ９－ ５ ４
基于小波变换的音频数字水 印研究
曾 ，武 丹马 刚
（ 南工业大学 信息科学与工程学院 ， 南 郑州 ４ ００ ） 河 河 ５０ １
摘 要 ： 绍 了数 字 音 频 水 印技 术 的 发展 背蒂 和 小 波 变换 思 想 ， 出 了一 种 基 于 小 波 变换 的音 频数 字 水 印及 增 强 性 攻 击检 测 方 案 ． 介 给 最
制 器 、 调 器 、 码 器 四个 功 能模 块 。对 比 图 １和 图 ２可 知 ， 解 解
Ｊ Ｎ ０ — ０ ４ ＳＳ １ ９ ３ ４ ０
Ｅ— ｉ ｄ ｆ Ｃ Ｃｎ ｔ ｎ ｍａｈ ｅ ｕ ＠Ｃ Ｃ ．ｅ ． ｅ
ｈｔ ／ｗｗｗ ． ｚ ． ｔ ｒ ｔ ／ ｐ： ｄｎБайду номын сангаасｓｎｅ． ｌ ｃ Ｔｅ： ６—５ —５ ０９ ５ ０ ４ ｌ＋８ ５１ ６９ ６３ ６９ ９６

基于小波变换的音频数字水印方法姜海涛【期刊名称】《电脑知识与技术》【年(卷),期】2009(005)019【摘要】Watermark is presented for the purpose of protect intellectual property and related problems. This paper propose an audio watermarking system,based on wavelet packet decimposition and psycho-acoustic modeling.The original addio signal is first segmented and divided into 29 subbands via wavelet packet decimposition, so the minimum masking threshold is detcted, and the minimum masking threshold is used for embeding watermark. Simulation results show that the watermarking system is robust.%数字水印是为了解决保护知识产权等相关问题而发展出来的一种技术.该文针时音频上的数字水印,提出以小波封包分频方式,按照人耳声学模型,将音频信号由滤波器群组分成29个次频带,从而找出最小临界值,此值作为嵌入数字水印时小渡系数的依据.并且使用区域分频来过滤不适合嵌入水印的频率,区域,将数字水印嵌入不易改变极性的频率区域,提高了的数字水印的鲁棒性.【总页数】3页(P5279-5281)【作者】姜海涛【作者单位】曲阜师范大学计算机科学学院,山东,曲阜,273165【正文语种】中文【中图分类】TP37【相关文献】1.基于小波变换的自适应音频数字水印算法 [J], 赵春晖;李福昌2.基于小波变换的音频数字水印研究 [J], 曹丹;马武刚3.基于离散小波变换的音频数字水印算法研究 [J], 于晓敏4.基于小波变换的音频数字水印方法 [J], 姜海涛5.基于小波变换的音频数字水印研究 [J], 曹丹;马武刚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

• 深度学习与人工智能在水印技术中的应用：随着深度学习和人工智能的快速发 展，可以考虑将相关技术应用于数字水印领域。例如，利用深度学习模型进行 水印内容的自动生成、水印检测与提取等，以提高水印技术的自动化和智能化 水平。
• 多维度与多模态数字水印研究：目前数字水印主要关注图像内容。未来可以探 索将数字水印技术应用于音频、文本和多模态数据。这种多维度和多模态的水 印技术将有助于更全面地保护多媒体数据的版权和完整性。
性质
具有多分辨率分析、时频局部化 、灵活性等特性，能够适应不同 的信号处理需求。
小波变换在图像处理中的应用
01
02
03
图像压缩
通过小波变换将图像分解 为不同频率的分量，去除 冗余信息，实现图像压缩。
图像增强
利用小波变换的时频局部 化特性，对图像进行滤波、 锐化等处理，提高图像质 量。
图像去噪
通过小波变换去除图像中 的噪声，实现图像的降噪 处理。
02
03
鲁棒性测试
性能分析
对水印图像进行多种攻击测试， 如JPEG压缩、噪声污染、剪切等， 观察水印提取效果。
分析算法的运行时间、内存占用 等性能指标，与现有算法进行比 较。
结果比较与讨论
与其他算法比较
将基于小波的数字水印算法与其他主流算法在性能和 效果上进行对比。
优缺点分析
分析该算法的优点和不足，探讨改进方向和潜在应用 场景。
VS
基于小波的数字水印技术利用小波变 换的多尺度特性和人类视觉系统特性， 将水印信息嵌入到图像的多个尺度上， 实现水印的鲁棒性和不可见性。同时， 小波变换还可以用于水印的提取和检 测。
02 小波变换原理
小波变换的定义与性质
定义
小波变换是一种信号处理方法， 通过伸缩和平移操作，将信号分 解为不同频率和时间尺度的分量 。

基于小波的数字水印的研究实现的开题报告一、选题背景及意义随着数字技术的快速发展和数字信息的广泛应用，数字版权保护已经成为一个非常严峻的问题。

数字水印技术作为一种常用的数字版权保护手段，已经得到了广泛的关注和研究。

数字水印技术是将一些不可见的标识信息嵌入到数字媒体中，以实现对数字媒体的版权保护，并在合法的情况下对数字媒体进行授权使用和交易。

小波变换作为一种在信号处理中广泛应用的数学工具，可以将信号分解成多个频带并进行分析。

基于小波的数字水印是一种嵌入在小波域中的数字水印，具有很好的鲁棒性和隐蔽性。

本文将研究基于小波的数字水印技术，探究如何通过小波变换将数字水印嵌入到数字媒体中，并实现数字水印的提取和验证。

二、研究内容和研究方法本文将研究以下内容：1.小波变换的原理和方法，以及在数字水印中的应用。

2.数字水印的嵌入和提取方法，包括小波变换域和空域的数字水印嵌入方法和提取方法。

3.数字水印信号的鲁棒性和隐蔽性分析。

本文将采用以下研究方法：1.文献综述：查阅相关文献，了解小波变换与数字水印的研究现状和发展趋势。

2.算法设计：设计基于小波变换的数字水印嵌入和提取算法。

3.仿真实验：通过仿真实验验证算法的可行性和有效性。

三、研究目标和预期成果本文的研究目标是：1.研究小波变换在数字水印中的应用，并设计出基于小波的数字水印嵌入和提取算法。

2.分析数字水印的鲁棒性和隐蔽性，并对数字水印进行验证和提取。

3.分析算法的性能和优劣，并结合实际应用场景进行分析和评估。

预期成果：1.设计出基于小波的数字水印嵌入和提取算法，并进行仿真实验验证其可行性和有效性。

2.分析数字水印的鲁棒性和隐蔽性，并对数字水印进行验证和提取。

3.分析算法的性能和优劣，并结合实际应用场景进行分析和评估。

四、可行性分析本文的研究选题是基于小波的数字水印技术，其中涉及到小波变换、数字水印嵌入和提取等相关算法。

这些算法是已经得到广泛研究和应用的成熟技术，对于研究者来说具有较高的可行性。

目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 数字水印的应用 (2)1.4 本文研究的主要内容 (3)第2章数字水印技术的原理 (4)2.1 数字水印的分类 (4)2.2 数字水印的主要的特性 (4)2.3 数字水印的基本原理 (6)2.3.1 水印的生成 (6)2.3.2 水印的嵌入 (6)2.3.3 水印的提取和检测 (6)2.4 数字水印的定义 (7)2.5 水印处理的基本条件 (8)2.6 本章小结 (9)第3章图像水印的预处理 (10)3.1 图像水印的加密处理 (10)3.2 图像水印的置乱处理 (12)3.3 图像水印的差错控制编码 (14)3.4 本章小结 (16)第4章小波变换的原理 (17)4.1小波变换的理论基础 (17)4.2小波变换在图像水印中的应用基础 (18)4.2 离散小波变换的Mallat算法 (19)4.3 离散小波变换算法的实现 (21)4.3.1 正向小波的变换 (21)4.3.2 离散小波逆变换（IDWT） (24)4.4 本章小结 (26)第5章小波域的图像水印 (27)5.1 小波域图像水印技术 (27)5.2 小波水印基本原理 (27)5.3 自适应水印算法 (29)5.3.1 水印图像进行预处理 (29)5.3.2. 自适应水印嵌入和提取 (29)5.4 自适应水印算法实现 (29)5.4.1 自适应图像水印的嵌入算法实现 (29)5.4.2 自适应水印提取算法实现 (31)5.5 自适应水印实验结果 (32)5.6 攻击检测 (32)5.7 本章小结 (33)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)摘要随着多媒体和Internet的迅速发展，对数字产品的保护和信息安全的迫切需求使得数字水印技术成为多媒体信息安全研究领域的一个热点问题。

基于小波变换图像水印技术近年来受到人们高度重视，特别是，随着JPEG2000将小波变换纳入其中，该领域的研究更加具有实际意义。

ｃ ３ ｄ ｔｏ ｆ（，３ ｄ ＝ ｅｃ ｅ ｃ ， ｌ ）； ｃ ２ ｄ ｔｏ ｆ（，２ ｄ ＝ ｅｃ ｅ ｃ ， ｌ ）； ｃ １ ｄ ｔｏ ｆ（，１ ｄ ＝ ｅｃ ｅ ｃ ，）； ｌ
３ 小波 变换域 的数 字声音 水 印的算法
３１ 水印信号的嵌入 ．
图 １ 示 了一 个 一 般 水 印嵌 入 过 程 。 该 系 统 的输 展
（ ）选 择 合 适 的 小 波 基 对 语 音 信 号 进 行 分 解 ，如 １
果信号被分解为 Ｎ级 ，则选择第 Ｎ级的细节分量来 嵌
入水 印。
其他 资 料 （ 主资 料 ） 中具 有 可 鉴 别 性 的数 字 元 信 号 宿
或 模 式 ．而且 并 不 影 响宿 主 资 料 的 可 用 性 。 不 同的 应 用 对 数 字 水 印有 不 同 的 要 求 ，一 般 认 为 数 字 水 印 应 满 足 不 可 见 性 、鲁 棒 性 、 安 全 性 和 有 效 性。
・
研究与开发・
农 业 网 络信 息
ＡＧ磁 ＣＵ 肌 ７ ＇ Ｏ Ｉ ＲＥ ＮＥ／ Ｗ ＲＫ Ⅱ 唧 ＲＭＡ Ｉ Ｉ ＯⅣ
２１ ０ １年 第 １期
基 于小波算 法的音频数字水 印技术研究
黄 明 涛
（ 山东大 学 ，济南 ２ ０ ０ ） ５ １ ０
摘
要 ：数 字水 印技 术作为 数字媒 体版权 保 护 的有效 办法 ，近 年来 在 国 内外 引起 了人们 极大 的兴 趣 。数 字水 印的基 本功
Ｈ ＵＡＮＧ Ｍｉ ｇａ ｎ ｔｏ
（ｈ ｎ ｏ ｇ Ｕｎｖｒｉ ， ｉａ ５ １ ０ Ｓ ａ ｄ ｎ ｉｅｓ ｙ Ｊｎ ｎ ２ ０ ０ ） ｔ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ａｓａ ｆｅ ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｆｒｃ ｐ ｒｇ ｒ ｔｃｉｎ ｔａ ｔ ｎ ｅｆｃｉ ｔｏ ｏ ｏ ｙ ｈｔｐ ｏｅ ｔｏ ，ｗａｅｍａ ｋｎ ａ ｎｔ ｇ ｄ ｐ ｏ ｌ ｔｈ ｍｅ ａ ｄ ａ ｏ ｄ ｉ ｅ ｅ ｔｙ ａ ｓ ｖ ｉ ｔｒ ｒ ｉｇ ｈ ｓｉ ｒ ｕｅ ｅ ｐ ｅａ ｏ ｎ ｂｒａ ｎ ｒｃ ｎ ｅ ｒ． ｉ

基于小波变换的数字图像水印技术研究数字图像水印技术是一种在数字图像中嵌入特定信息的方法，目的是保护数字图像的版权以及确保其完整性。

在当前数字化信息时代，数字图像水印技术越来越受到关注，涉及到图像安全、隐私保护等方面。

本文将介绍基于小波变换的数字图像水印技术研究。

一、数字图像水印技术的概念数字图像水印技术是一种将特定信息嵌入原始图像中的方法。

在数字图像中嵌入水印旨在保证图像的版权、完整性以及对图像进行识别等，是数字图像处理领域发展的一个热门话题。

数字图像水印的基本原理是：将一段特定信息嵌入原始图像中，并在水印信息可恢复的前提下，对原始图像进行保护和认证。

在传统的数字图像水印技术中，采用的是人眼不易察觉的隐蔽性水印嵌入方法，但是这种方法容易被攻击者破解。

因此，近年来，越来越多的研究者开始采用基于小波变换的数字图像水印技术。

二、小波变换概述小波变换是一种信号分析的方法，可以将信号在时域和频域上进行分析。

它利用滤波器对信号进行滤波和变换，将原始信号分解成低频和高频分量。

小波变换的基本特点是变换后的信号既有时域信息，也有频域信息。

小波变换在数字图像处理中应用广泛，它可以通过分解和重构图像，实现图像的多维表达。

同时，小波变换还可以通过一系列小波变换，再利用逆小波变换，实现数据的压缩、去噪和图像增强等功能。

三、基于小波变换的数字图像水印技术原理基于小波变换的数字图像水印技术可以分为两部分：嵌入和提取。

嵌入阶段，首先对原始图像进行小波变换，分解成低频分量和高频分量。

然后，将水印信息以与高频分量相同的形式嵌入到高频分量中，以保证水印的鲁棒性。

最后，进行逆小波变换，生成嵌入了水印信息的新图像。

提取阶段，可以采用同样的方式对提取的图像进行小波变换，得到高频分量。

再将高频分量与原始的高频分量进行对比分析，提取出嵌入的水印信息。

基于小波变换的数字图像水印技术具有以下优点：（1）水印的鲁棒性好。

由于嵌入的水印信息采用了与高频分量相同的形式，因此可以对攻击者进行有效的反抵抗。

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。

基于小波变换的数字水印算法研究摘要:现在，随着计算机网络的飞速发展和多媒体技术的广泛应用，人们可以非常方便的从网络上获取多媒体产品。

因此，数字多媒体的信息安全，版权保护问题就成为迫切需要解决的重要问题。

此时数字水印技术应运而生，随着研究工作的不断深入,应用领域也在不断的扩大。

因此，对数字水印技术的研究不但又重大的理论意义，更有非常重要的使用意义。

数字图像水印算法种类繁多，本文主要研究基于小波变换的数字水印算法。

关键词：数字水印、小波变换、算法研究The Research on Digital WatermarkingAlgorithm Based on Wavelet Transform. Abstract:Nowadays, with the rapidly development of the network and widely application of the multimedia technology, people could get multimedia product through Internet conveniently. Thus, digital multimedia security and copyright protection become an urgent problem to be solved. Watermarking technology was brought up on this background at this time. Its application field spread widely with a huge amount of research development.So the study of watermarking technology is meaningful not only in the theory field, but also in application filed. There are many kinds of algorithms on watermarking technology, and this article mainly discusses the research on digital watermarking algorithm based on wavelet transform.Keywords:Digital Watermarking; Wavelet Transform; Algorithms1.数字水印技术数字水印技术是通过一定的算法将一些标识信息(即数字水印）直接嵌入数字载体（包括图像、音频、文档、软件）当中，但不影响原载体的欣赏价值和使用价值。