数字音频水印技术研究综述
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数字水印技术在音频文件版权保护中的应用研究摘要:随着数字化媒体的广泛应用,音频文件的版权保护问题变得日益重要。
传统的版权保护方式已经无法应对数字化环境下的盗版和侵权行为。
数字水印技术作为一种隐形且不可删除的信息嵌入技术,为音频文件版权保护提供了全新的解决方案。
本文旨在研究数字水印技术在音频文件版权保护中的应用,分析其原理、特点以及存在的问题,并提出相应的改进和措施。
1. 引言随着数字化媒体技术的迅猛发展,音频文件作为数字娱乐产业中的重要组成部分,其版权保护问题已经愈发突显。
传统的技术手段如加密方式只能简单地对内容进行保护,但无法防止盗版和侵权行为。
数字水印技术在音频文件的版权保护中具有重要的应用潜力。
2. 数字水印技术的原理与特点2.1 原理数字水印技术是一种将特定信息嵌入到音频文件中的技术手段。
这种信息在人耳无法察觉的情况下,通过特定算法嵌入到音频信号中,从而在版权保护方面起到重要的作用。
2.2 特点(1)隐蔽性:数字水印技术能够将特定信息以不易被察觉的方式嵌入到音频文件中,不影响原始音频的质量和听感。
(2)不可删除性:数字水印一旦嵌入到音频文件中,就无法被删除或修改。
即使进行了压缩或转码等操作,水印信息依然存在。
(3)鲁棒性:数字水印技术对于一定程度的信号处理操作,如压缩、滤波、等化等,能够保持一定的鲁棒性,从而保证水印信息的准确提取。
(4)可追溯性:数字水印技术通过提取嵌入的水印信息,可以对音频文件的来源和权益进行溯源,从而有效打击盗版和侵权行为。
3. 数字水印技术在音频文件版权保护中的应用3.1 版权认证与管理数字水印技术可以为音频文件提供版权认证和管理能力。
通过嵌入唯一的数字水印,音频文件的所有者可以在需要时随时验证其权益,并对版权进行精确管理和控制。
3.2 盗版追溯与应对当音频文件被非法传播和盗版时,数字水印技术可以通过溯源和追踪相关的水印信息,帮助版权所有者确定盗版行为的来源,并采取相应的应对措施,维护自身的权益。
数字音频水印技术的研究与应用数字音频水印技术是一种将水印信息嵌入到数字音频中的技术。
它通过改变音频的部分特征,如频谱、相位或时间域,来嵌入隐藏信息,从而实现对音频内容的认证、版权保护和溯源等功能。
随着数字音频的广泛应用,数字音频水印技术也越来越受到人们的关注。
数字音频水印技术的研究一直以来都是一个热门的研究领域。
研究人员通过对数字音频信号的特征进行分析,选择合适的嵌入位置和嵌入强度,来确保水印嵌入后对音频质量的影响最小化。
近年来,随着深度学习等技术的发展,研究者们也开始尝试使用机器学习算法来进行音频水印的嵌入和解析,以提高水印的鲁棒性和抗干扰能力。
数字音频水印技术在版权保护方面具有重要的应用价值。
随着数字音频的盗版问题日益严重,传统的版权保护手段已经无法满足实际需求。
数字音频水印技术能够将版权信息嵌入到音频文件中,使得音频的版权信息难以被篡改或删除。
这对于音频作者和唱片公司来说是非常有价值的,可以更好地保护他们的知识产权。
同时,数字音频水印技术也能够通过解析水印信息来进行音频的溯源,对于侵权行为的追踪和取证非常有帮助。
另外,数字音频水印技术在音频内容认证方面也有广泛的应用。
在音频传输过程中,数字音频水印技术可以用来验证音频的完整性和真实性,防止音频在传输过程中被篡改或替换。
这对于一些对音频内容的可靠性要求极高的场景,如司法鉴定、新闻报道和证据保全等,都起到了至关重要的作用。
此外,数字音频水印技术还可以为音频文件的标记和分类提供帮助。
通过嵌入不同的数字音频水印,可以对音频文件进行标记和索引,并方便地进行分类和检索。
这对于音频搜索引擎的优化和音频数据库的管理非常重要,有助于提高用户的搜索体验和音频管理的效率。
总的来说,数字音频水印技术具有广泛的研究和应用前景。
它在版权保护、音频认证和溯源、音频标记和分类等方面都具有重要的作用。
随着音频技术的不断发展和应用需求的增加,数字音频水印技术必将迎来更加广阔的发展空间。
基于扩频的数字音频水印技术研究王浩;陈砚圃;高悦;王红柱【摘要】A digital audio watermark embedded scheme based on spread spectrum in time-domain and frequency-domain is overview. A conclusion that the length of pseudorandom sequence and height correlation of audio carrier directly impact the false-alarm and false dismissal probability of detection is obtained by analysing the statistical characteristics of coherent detection. The correctness of the above-mentioned conclusion was proved by experiment and simulation. The common whitening filters are concluded. The synchronization difficulty of the spread-spectrum digital audio watermark is discussed in this paper. The problems existing in current technology are summarized and the prospect of the future development in this field is pointed out.%论述了时域、频域的扩频数字音频水印嵌入方案.通过分析相关检测的统计特性,得出伪随机序列的长度与音频载体本身的高度相关性直接影响检测的虚警和漏警概率,且通过实验仿真验证了上述结论的正确性,并归纳了目前常用的白化滤波器.讨论了扩频数字音频水印的同步问题,最后总结了当前存在的问题并对其发展进行了展望.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)002【总页数】3页(P7-9)【关键词】扩频;数字音频水印;白化滤波器;同步攻击【作者】王浩;陈砚圃;高悦;王红柱【作者单位】西安通信学院,陕西西安 710106;西安通信学院,陕西西安 710106;西安通信学院,陕西西安 710106;西安通信学院,陕西西安 710106【正文语种】中文【中图分类】TN919-34由于扩频技术具有抗干扰能力强,隐蔽性好等优点,在音频水印中得到广泛的应用,其思想是将水印比特流视为窄带信号,经伪随机序列调制得到宽带信号即水印信号,视音频载体为宽带信道,这样水印的能量分散在音频载体中,隐蔽性较好。
音频数字水印技术研究所示。
仿真工具为Matlab6,5。
硬件测试环境为奔腾4.2.OMHz256RAM。
取音频每帧的长度为512。
水印相似性判别阈值r=O.5。
3.4.1隐形性测试将原始信号嵌入不同强度的水印计算含水印信号的信噪比,如式(3-15)∑s2㈣册r21010函。
豇南i研(3-15)s倒为原始音频信号,,为含水印信号,聆为样点数。
实验结果如表3.1,嵌入水印后音频信号(嵌入强度为5dB)如图3.6。
表3.1不同强度水印对信号的影响图3.4原始的音频信号(采样点数x105)图3.5原始水印图象1It3.6嵌入强度5dB水印后的音频号(采样点数x105)工程硕士学位论文通过表3.1可知当嵌入强度小于2dB时水印的隐蔽性很好,对音质基本没有影响。
图3.4、图3.6可以看出当嵌入强度为5dB时,原信号与含水印信号有细微差别,经过主观的听觉测试也可发现微弱的杂音,说明随着嵌入的强度的增强水印的隐蔽性逐渐降低。
3.4.2鲁棒性测试实验方法为对含水印的信号(水印嵌入强度为2dB)进行各种攻击,然后提取水印,检查提取水印的正确率F,正确率的计算方法为式(15)。
F=∑g弼何,唰x100%肿删=世非?;Dg<上(3-16)口=Ow为嵌入的原始一维二进制序列,耽为提取的一维二进制序列,它们的长度为三。
进行的鲁棒性实验如下,各种攻击后提取水印的正确率和主观感受如表3.2。
1.无攻击。
在无任何攻击的情况下提取水印如图3.7(a)。
2.加入高斯白噪声。
在信噪比为40dB的白噪声攻击后提取的水印如图3.7(b)。
在信噪比26dB的白噪声攻击后提取的水印如图3.7(c)。
3.加入有色噪声。
有色噪声又叫带通噪声,既在某个频带上信号的能量突然变大。
在加入信噪比为40dB的有色噪声攻击后提取的水印如图3.7(d)。
4.低通滤波。
将不同嵌入强度含水印信号分别通过截止频率为3kHz和4kHz的低通滤波器(采用的工具是CoolEdit),检测出的水印如图3.7(e)和图3.7(f)5.重新量化。
广东工业大学硕士学位论文基于小波分析的音频数字水印技术研究姓名:温洁嫦申请学位级别:硕士专业:软件工程指导教师:凌捷;李伯基20050501摘要随着多媒体技术及网络技术的飞速发展,人们对数字产品的获取极为迅捷方便,但是这些数字产品的原创者的版权与经济利益如何得到保障?数字产品是否安全、可信?围绕这一问题,近几年国际上提出了一种新的有效的数字产品版权保护和安全性维护的新技术——数字水印(Digitalwatermark)技术。
在数字产品中,音频数据产品的版权保护也显得越来越重要,因为随着数字化音像制品和音乐制品的大量制作与发行,一个令人关注的突出问题是网上下载音乐对传统cD业的邑大冲击。
音频数字水印技术是一种在开放的网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新技术,通过在合法产品中嵌入水印,以达到阻止在非法装置上播放及控制复制的目的。
本文首先回顾了数字水印技术的发展历史,介绍了数字水印的一些基本问题,归纳了数字水印系统的基本框架。
然后重点分析了音频数字水印技术,按照“经典的音频数字水印技术”、“变换域的音频数字水印技术”和“压缩域的音频数字水印技术”这三大类进行了分析、对比和总结。
随后,介绍了小波变换思想,总结了小波变换域的音频数字水印方案,并提出了一种改进的基于小波变换的音频数字水印算法,该算法具有良好的鲁棒性,并且嵌入水印后的音频信号没有引起人耳所感知到的品质变化。
算法能抵抗常见的信号处理和音频压缩编码。
沧文最后讨论了音频数字水印技术进一步的研究方向。
关键词:音频数字水印;小波变换;低频系数ABSTRACTDigitalproductsarcobtainedmoreandmoreeasilyandconVenientlywimther印idprogressofimemet趾dmultimediateclln0109ylWhercaShowtoprotect山ecopyrightandeconomicbenemofⅡ1eautllorshipofdigitalproductsandwhethertheproductssecllreorcredible?Inrecentyears,anewtechnologynameddigitalwatermarkingisprcseDtedtoprotect也ecopyrightandsafetyofdigitalproducts.Protectingofdigitalaudiopmductshasbeenmoreandmoreimportant.Winltransmissionofd噜italaudioproducts,anoutstandingproblemisthei加pingementofmusicdownloadedfromnetWorkon仃aditiona】Co瑚pactDiscindusnyAudiodigitalwate丌narkingisanewtechnologytopmtectcopyrightandaccoInplishauthenticationandinte掣崎in叩enne觚orks.I且misthesis,nrstlywereViewthedevelopmenthistoryofd远italwatennark,introdllcesomebasicissuesandconcludeme疗锄eworkofembeddinganddetectionsystem.Then,inChapter3,weemphasizeonanalyzingaudiodi垂协1waterrnarking.Classicalaudiodigitalwate瑚ark,audiodigitalwatennarkbasedoⅡtransfonlldomainandcompressiondomainareanalyzed,comparedandsmn眦rized.wavelet咖sfo咖isin打oduced,andmeNext,inChapter4,theideaofwavelet-basedaudiodi西talwatermar咖gschemesaresmnmarized,andthenanwavelet姐nsf0Hnisimprovedaudiodigitalwatermarkingalgorithmbasedonpresented.Theexperimentresultsindicate廿lat出eak喊thmhasgoodinVisibmtyandrobusmessandcanresistfhIniliarsi萨a1processingaDdaudio舶quencycompressionencodingFinal】yfuturedirectionsformestudyarediscussed.KEYwoRDS:Audiodigitalwatemar岫ng;Wavelet廿ansform;Coe硒cientsoflow缸_cquency第一章绪论第一章绪论1.1论文选题的背景和意义随着Internct和信息技术的发展,越来越多的数字多媒体信息通过网络进行传播,与传统的模拟媒体相比,数字媒体产品的编辑、复制和传播都很方便,它一方面促进了社会的进步与发展,另一方面正是这些优点突出了版权问题。
0.引言伴随着信息安全在技术上的需求,数字水印技术的出现是为了保护数字内容的产权。
数字水印技术[1]是一种将特制的、不可见的标记,利用数字内嵌的方法隐藏在数字图像、声音视频等数字内容中,由此来确定版权拥有者、认证数字内容来源的真实性、识别购买者、提供关于数字内容的其他附加信息、确认所有权认证和跟踪侵权行为的技术。
数字水印从近十年诞生到现在,已经遍布信息安全、密码学、信息与计算科学、通信与信息系统、信号与信息处理、应用数学、控制理论与控制技术、模式识别与智能系统、计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术、军事通信学、软件工程、数字内容、数字媒体设计等领域。
因此数字水印技术有着广阔的应用前景。
本文专门针对多媒体中的数字水印技术进行详尽的综述。
1.多媒体数据[2]多媒体代表数字控制和数字媒体的汇合,多媒体技术是一种把文本、图形、图像、动画和声音等多种信息类型综合在一起,并通过计算机进行综合处理和控制,能支持完成一系列交互式操作的信息技术。
多媒体信息是采用多种多媒体传递的信息。
多媒体数据是计算机可读的多媒体类型。
它主要有以下特征:(1)数据量庞大,例如音频和视频;(2)音频和视频都具有时间维;(3)数字音频、图像和视频都是用一系列单个样本采样值表示的,不具备计算机能够自动识别其内容中明显的语义结构;(4)多媒体数据的信息非常丰富,需要许多参数来表达其内容。
2.数字水印技术数字水印从本质上说是一种通信方式(从水印嵌入器向水印接收器传输信息,将水印系统看做信道)。
下面是基于通信的水印模型:图1水印作为发送端带边信息的通信嵌入水印的过程包括两个步骤:首先将水印信息进行编码得到Wa,它和载体作品Co的类型一致,维度相等;例如给语音添加水印时,水印编码器回产生一个音频信号;然后把Wa加到载体作品Co上便产生了包含水印的作品Cwn;水印信息可以和载体作品的内容有关,也可以无关;图示的水印信息和载体作品内容有关,这样可以抵抗拷贝攻击;在嵌入了水印信息后,假设Cw还经过一些处理;Wa依赖于Co,然后从接受到的作品Cwn通过水印解码器使用水印密钥进行解码。
音视频数字水印技术研究与应用实践随着数字化媒体的快速发展,音视频数字水印技术已经成为一种重要的数据保护和版权保护手段。
本文将对音视频数字水印技术进行研究,并探讨其在实践中的应用。
一、音视频数字水印技术概述音视频数字水印技术是指在音频、视频文件中嵌入特定的数字信息,用于识别和保护知识产权。
数字水印技术主要包含嵌入和提取两个过程,嵌入是将数字信息嵌入原始音视频文件中,提取是从嵌入了数字信息的音视频文件中提取出数字水印的过程。
二、音视频数字水印技术的研究1. 音频数字水印技术研究音频数字水印技术主要包括嵌入算法和提取算法两个方面。
嵌入算法主要涉及如何将数字信息嵌入到音频文件的特定位置,使得水印具有抗攻击性和鲁棒性。
提取算法则通过对水印进行分析和解码,从嵌入了数字水印的音频文件中提取出水印信息。
研究人员通过对嵌入算法和提取算法的改进和优化,提高了水印的鲁棒性和隐蔽性。
2. 视频数字水印技术研究视频数字水印技术相比音频数字水印技术更为复杂,主要涉及到嵌入领域和宽领域两个方面。
嵌入领域即将数字水印嵌入到视频的空间域中,而宽领域则是将数字水印嵌入到视频的频域中。
嵌入领域的算法一般是对视频像素进行调整,使得数字水印的嵌入尽可能不影响视频质量。
宽领域的算法则是通过对视频的频域进行变换,将数字水印嵌入到特定的频率区间中。
视频数字水印技术还需要考虑到视频的时域特性和压缩编码的影响,对算法进行适当的调整和优化。
三、音视频数字水印技术的应用实践1. 版权保护音视频数字水印技术可以对音视频文件进行唯一认证,并且不容易被篡改或删除。
版权方可以通过数字水印技术对音视频内容进行跟踪和监控,以确保知识产权的合法权益。
数字水印技术也可以帮助版权方提供证据以应对盗版和侵权行为。
2. 防止盗录音视频数字水印技术可以防止音视频内容被未经授权的设备录制和传播。
数字水印技术可以将音视频文件与特定硬件设备进行绑定,只有携带特定的硬件设备才能正常播放和解码,从而有效防止盗录和非法传播。
基于多媒体信号处理的数字水印技术研究数字水印技术是一种在多媒体信号中插入一种可用于鉴别、追踪或保护其版权的隐藏特征的技术。
通过数字水印技术,可以在数字媒体中隐藏一些不可察觉的信息,例如版权信息、认证信息等。
数字水印技术目前广泛应用于音频、图像和视频等多媒体信号的保护领域。
本文将介绍基于多媒体信号处理的数字水印技术的研究进展和应用。
基于多媒体信号处理的数字水印技术主要包括两个主要步骤:嵌入和提取。
在嵌入步骤中,数字水印被嵌入到媒体信号中,使其具有一定的鲁棒性和不可见性。
而在提取步骤中,通过特定算法从带有数字水印的媒体信号中提取出数字水印。
在数字水印的嵌入过程中,一般使用变换域方法或空域方法。
变换域方法以信号的变换系数作为嵌入载体,包括离散余弦变换(DCT)、离散小波变换(DWT)等。
空域方法则以信号的原始样本为嵌入载体,包括几何嵌入和扩频嵌入等。
这些方法都需要考虑数字水印的容量和鲁棒性,以确保水印能够在传输和处理的过程中保持一定的稳定性和可提取性。
数字水印的提取过程是通过特定的算法将数字水印从嵌入载体中提取出来。
具体的算法包括相关性检测、统计学检测和机器学习等方法。
其中,相关性检测方法是最常用的方法之一。
通过计算提取到的水印与原始水印之间的相似性来判断水印的存在与否。
统计学检测方法则通过对嵌入载体的统计学特征进行分析,来确定是否存在数字水印。
机器学习方法则通过对已知的数字水印样本进行训练和分类,来实现数字水印的提取。
这些方法的选择需要根据嵌入过程中所使用的方法以及应用场景的不同而定。
数字水印技术的应用非常广泛。
首先,数字水印可以用于保护知识产权。
音频、图像、视频等数字媒体作品是容易被复制和传播的,数字水印可以在这些作品中插入唯一的标识信息,以便识别和追踪盗版行为。
其次,数字水印还可以用于版权认证。
数字水印可以提供作品的版权信息和所有者信息,以保护原创作品的权益。
此外,数字水印还可以用于数据完整性验证和数字取证等领域。
版权保护中数字水印技术的应用研究随着互联网技术的发展,数字媒体的传播逐渐成为人们日常生活中必不可少的一部分,如电影、音乐、图片等各种数字媒体作品。
然而,数字媒体的传播给版权保护带来了前所未有的挑战。
在数字媒体传播的过程中,数字水印技术成为一种流行的版权保护工具。
一、数字水印技术简介数字水印涉及数字信号处理和信息嵌入技术。
数字水印是将一些信息嵌入到数字内容中的一种技术。
这种技术可以通过随机变化嵌入到数字内容中,从而使得保护的数字资产能够通过信息的存储和传输而进行追踪和保护。
数字水印技术在数字版权保护和防伪溯源等行业中得到广泛应用。
二、数字水印技术在版权保护中的应用数字水印技术已经成为了数字版权保护的重要工具,现在在电影、音乐、图片等数字媒介产业中,数字水印技术都被广泛应用。
数字水印的主要作用是对数字媒介中各种信息的所有者和完整性进行保护。
下面就数字水印技术在电影、音乐、图片等数字媒介产业中的应用进行阐述。
1. 数字水印技术在电影版权保护中的应用数字水印技术在电影版权保护中的应用是一项非常重要的措施。
在电影的制作和传播中,数字水印技术可以帮助电影制片方保护自己的作品并保证作品的完整性,同时也可以提升电影的信任度。
在电影制作过程中,数字水印技术充分保证了电影的版权,使电影可唯一地被识别。
通过数字水印技术,电影制片方可以针对不同的数字媒介进行不同的数字水印嵌入方案,满足不同需求的版权保护。
同时,在数字媒介的传播之中,数字水印技术能够及时追踪传播渠道和目标,降低盗版问题的出现。
2. 数字水印技术在音乐版权保护中的应用在音乐产业中,数字水印技术也是非常受欢迎的一种版权保护措施。
音乐数字水印技术可以用于帮助音乐制作方来保护自己的版权和作品完整性,同时可以追踪盗版传播的路径,对盗版作出有效打击。
通过数字水印技术,音乐制片方可以嵌入数字水印信息,对音乐进行唯一标识和版权保护。
音乐的数字水印可以隐藏在音频数据的一些不易被察觉的位置,以保证音乐的完整性。