專利名稱：：保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及多^某體信息安全中的信息隱藏
技術領域：
，具體涉及一種保護音頻凄t據的擴頻水印處理方法。
背景技術：
：建立在計算復雜性理論基礎上的密碼技術一直是保證秘密信息安全傳遞的主要方式，它主要依靠加密算法和密鑰長度來保證加密信息的安全。然而由于加密后的信息具有隨機性和不可讀性，本身就暴露了密文的存在性，進而遭到攻擊者對密文的破譯或者對信道的攻擊，導致密文的破譯或者秘密信息傳遞的失敗，造成損失。多媒體信息隱藏技術自20世紀90年代以來成為信息
技術領域：
的一大研究熱點。這種信息隱藏是將秘密信息嵌入到圖像、音頻、視頻等數字多媒體公開信息之中而使人不可察覺的技術，使含密的公開信息與原始公開信息在視覺或聽覺上難以區(qū)分，攻擊者想在海量的公開媒體中發(fā)現含有秘密信息的媒體是極其困難的，因此可以有效保護需要傳輸的信息的安全。密碼技術隱藏的是秘密信息的內容，而信息隱藏技術則是隱藏了秘密信息的存在性，因此具有更高的安全性。通常，這種信息隱藏技術是將一種叫"水印"的秘密信息嵌入到多媒體數字信息中隱藏起來，在傳輸多媒體數字信息的同時，嵌入的水印秘密信息也同時纟皮傳輸，而這種秘密信息的提取只局限于知道水印秘密信息的人。這種多媒體信息隱藏技術應用于版權保護等具有積極的意義。數字水印技術作為信息隱藏技術應用領域的一個重要分支，在數字產品的版權保護、完整性認證以及防篡改等方面發(fā)揮著重要作用。隨著互聯網和多媒體技術的飛速發(fā)展，盜版等非法活動泛濫，數字水印技術的需求也變得更加迫切。基于音頻的水印處理方法近年來已經提出了很多。擴頻水印處理方法是一類比4交經典的方法。傳統(tǒng)的擴頻7jc印處理方法(TraditionalSpreadSpectrumEmbeddingMethod,筒記為TSSEM),是將代表水印信息的PN序列直接疊加在原始音頻信號之上的，而水印提取時則是通過對含水印音頻進行去相關處理后進行水印信息的相關檢測過程。通過傳統(tǒng)擴頻嵌入方法嵌入水印的音頻，信號本身噪聲影響水印信息提取的誤碼率，為了達到較低的誤碼率，因此只能增加PN序列的嵌入強度或長度，然而PN序列的嵌入強度或長度增大后，又使水印音頻的不可感知性能下降，嵌入容量降低，抵抗DA/AD轉換、信道噪聲等攻擊的能力差。并且，大量的擴頻水印處理方法應用需要在模擬環(huán)境中將音頻水印保留下來，比如防止盜版者對廣播中播放的音樂進行錄音，防止攻擊者在CDMA、GSM等語音通信系統(tǒng)中對通話內容進行篡改等等。這些應用，涉及了DA/AD轉換、語音壓縮編碼、噪聲等信號處理過程，使得音頻水印抗DA/AD轉換、語音壓縮編碼等攻擊方面成為一個急待解決的問題。由于語音音頻具有不同于音樂等其它音頻的一些特點，特別是語音的清音、濁音以及靜音段的交替出現，使得許多現有的魯棒水印處理方法在語音上應用時效果不是很好。如一種抗DA/AD變換的音頻水印處理方法(專利申請?zhí)?00610036499.7),在小波域通過改變三段小波系數的能量來嵌入水印，該方法應用到非語音的音樂音頻，具有較好的抵抗DA/AD轉換的性能，應用到低采樣率的語音信號，誤碼率較高。而時域的擴頻水印處理方法則不受語音本身特點的約束，因此擴頻的方法具有更廣的應用范圍。由于DA/AD轉換過程復雜，引進的干擾噪聲比較多，傳統(tǒng)擴頻秘密信息嵌入方法只能通過增加PN序列的嵌入強度或長度來抵抗DA/AD轉換的攻擊，而這又不能很好地滿足音頻水印尤其是語音水印的不可感知性和嵌入容量的要求，因此需要設計一種新的擴頻水印處理方法來解決現有的擴頻秘密信息嵌入存在的問題。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)擴頻水印處理方法不能有效抵抗DA/AD轉換攻擊的問題，提供一種保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，該方法通過基于小波去噪的、能夠有效消除信號本身噪聲對相關檢測器影響的音頻擴頻水印處理，即擴頻去p桑方法(SpreadSpectrumDenoisingMethod,簡記為SSDM)，不4旦能夠抵抗Mp3壓縮、疊加噪聲、重采樣等常規(guī)信號處理的攻擊，而且能夠有效抵抗DA/AD轉換攻擊，使音頻擴頻水印處理的應用范圍得到擴展。本發(fā)明方法包括1)在多媒體源端對原始音頻信息進行水印嵌入a)將待嵌入的水印信息用(7,4)BCH碼編碼器進行糾錯編碼，得到糾錯編碼后的水印信息；b)選4爭PN序列產生器，得到PN序列，用其參凄t作為用于提取水印信號的密鑰，并確定PN序列嵌入強度因子的大??；c)將載體原始音頻通過濾波器分為原聲信號和噪聲信號，才艮據音頻實際需要傳輸的環(huán)境確定噪聲控制因子的強度來確定載體音頻本身噪聲信號的強度，根據得到糾錯編碼后水印長度，將噪聲信號進行分幀，使每一幀采樣點數與PN序列的長度相同；d)根據水印的值逐幀將PN序列與經過強度控制過的噪聲信號進行相加或相減運算，依次將水印比特嵌入到噪聲信號中，得到含水印的新的噪聲信號；e)將新的噪聲信號與原聲信號疊加得到含有水印的音頻；2)在多媒體終端對含有水印的音頻信息進行水印提取a)用濾波器將含有水印的音頻信號分為原聲信號和噪聲信號兩部分；b)根據用于提取水印信號的密鑰，利用PN序列產生器產生PN序列，對噪聲信號中的水印進行提??；c)用滑動相關計算方法計算PN序列與噪聲信號的相關值r，根據相關值r尋找到水印第一比特嵌入的起始位置；d)從起始位置開始，將噪聲信號分幀，用同步重定位法重新定位每一比特水印的同步位置，計算相關值r,利用判決器通過判斷相關值r的極性來提取水??；e)重復步驟d),逐幀提取出所有的經過糾錯編碼的水??；f)利用(7,4)BCH糾錯解碼器對提取出的水印信息進行解碼，得到原始水印信息。由于采用了上述方案，與現有的技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.水印提取的誤碼率方面采用SSDM擴頻去噪方法與采用TSSEM傳統(tǒng)擴頻嵌入方法相比，SSDM檢測器誤碼率為^/c(,^^^),TSSEM檢測器誤碼率為當/9=0時，SSDM檢測器性能最佳，如果不考慮外界噪聲干擾，V《+2SSDM誤碼率為O,比TSSEM檢測器誤碼率低^/c(^^)。因此，SSDM擴頻去噪方法具有更低的誤碼率。其中，w/c(x)-"^「exp(-二)^為互補誤差函數，W為PN序列的長度，^為噪聲強度控制因子，《,<，02分別為PN序列u,/VfX為原始音頻濾波后噪聲信號及音頻信號傳輸過程中信道噪聲的方差，a為進行相關計算后得到的相關值r的數學期望。2.含水印音頻不可感知性方面人耳對信號含有的噪聲非常敏感，噪聲強度越大，人耳越容易感知到噪聲的存在。因此含水印音頻的不可感知性也可以用噪聲空間的噪聲方差來測度，噪聲方差越大，則噪聲強度愈強，含水印音頻不可感知性越差。以TSSEM方法嵌入水印的音頻含有的噪聲信號方差為《+c^;以SSDM方法嵌入水印的音頻含有的噪聲信號方差為/Vf:+o"〗，由于0S"S1，所以SSDM含水印音頻的噪聲信號方差要比TSSEM的小。噪聲方差越小，人耳不可感知性越好，因此，SSDM含水印信號的不可感知性優(yōu)于TSSEM。3.SSDM擴頻去噪方法在水印提取過程中使用了同步重定位機制，克服了傳統(tǒng)相關檢測方法中滑動相關檢測器計算量大的缺點，有效地減小了計算量，這對于實現實時的隱蔽通信具有重要意義。同步重定位還可以有效抵抗去同步攻擊。4.使用了糾錯編碼器解碼，進一步降低了嵌入的水印信息的誤碼率，使誤碼率接近于0。5.在PN序列嵌入強度相同的條件下，本發(fā)明方法在具有4艮大嵌入容量的條件下具有更低的誤碼率，并且含水印音頻的不可感知性優(yōu)于傳統(tǒng)擴頻嵌入方法，因此，該方法具有更廣的應用范圍。圖5是SSDM擴頻去噪方法與TSSEM傳統(tǒng)擴頻嵌入方法嵌入容量與誤碼率關系比較圖。實驗中，音頻為長度為10秒，抽樣速率為44.lkHz,16位量化的單聲道音樂。巡序列嵌入強度設定為0.005,/z/序列長度從15到4095不等(即容量為2940bit/s到10.8bit/s)，SSDM的噪聲控制因子設定為/=0。分別使用SSDM和TSSEM在原始音頻嵌入水印，然后用去相關檢測器檢測水印。由圖5顯示的實驗結果可以直觀的看到，在嵌入容量大于20bit/s時，SSDM的檢測器誤碼率低于TSSEM。表2是兩種方法嵌入容量不同時提取水印的誤碼率。表2\^容量相關器2940142271135617889452211TSSEMj小波去噪0.3590.2960.21970.16790.08950.04650.0140.00460平滑濾波0.3430.3160.2530.20650.1190.08720.02790.00930中值濾波0.3660.3290.27550.23260.16040.09530.03260.03020CO小波去噪0.002300000000平滑濾波0.07880,04310.005000000中值濾波0.01000.00450000000由表2的實驗結果可以看到，對于平滑濾波檢測器，在嵌入容量為2940bit/s時，SSDM的誤碼率只有8%左右，而TSSEM誤碼率高達34%,SSDM的誤碼率下降了26%。當嵌入容量小于20bit/s時，兩種方法誤碼率趨近于0。6.在嵌入容量一定的前提條件下，本發(fā)明方法在嵌入強度很小的情況下，仍然能夠以極低的誤碼率提取水印信息，而嵌入強度小，意味著含有水印的音頻具有更好的不可感知性，因此，對于保護音頻數據的版權等具有顯著的優(yōu)越性，其應用范圍比TSSEM更為廣泛。圖6是SSDM擴頻去噪方法與TSSEM傳統(tǒng)擴頻嵌入方法嵌入強度與誤碼率關系比較圖。實驗中，音頻為長度為10秒，抽樣速率為44.1kHz,16位量化的單聲道音樂。PN序列長度為1023的/序列，嵌入強度從0.0005到0.005不等，SSDM的噪聲控制因子設定為/-0。分別使用SSDM和TSSEM對原始音頻嵌入水印，然后用去相關;^測器^r測水印。由圖6顯示的實驗結果可以直觀的看到，在嵌入強度小于0.002時，SSDM的相關檢測器誤碼率明顯低于TSSEM，表3是兩種方法下嵌入強度不同時提取水印的誤碼率。表3度0.00050.0010.00150.0020.00250.0030.00350.0040.00450.005TSSEM小波去噪0.09070.01390.00460.0023000000平滑濾波0.0930.02320.00930.00930.002300000中值濾波0.14180.03250.00930.0070.0070.00460000室小波去噪0000000000平滑濾波0.03250.009300000000中值濾波0.0116000000000由表3的實驗結果可以看到，對于小波去噪相關檢測器，在嵌入強度為0.0005時，SSDM誤碼率為0,而TSSEM的誤碼率為9%左右，SSDM的檢測器性能有了很大提升。7.尤其是SSDM擴頻去噪方法采用了小波去噪將載體原始音頻分為原聲信號和噪聲信號，并在水印提取過程中使用了小波去噪技術，由于小波去噪技術可以非常有效地對音頻等非平穩(wěn)信號進行去噪，因此基于小波去噪的水印相關檢測器比中值濾波，DCT倒譜濾波，LPC濾波以及Savitzky-Golay平滑濾波等傳統(tǒng)的水印相關檢測器具有更好的檢測性能，在PN序列嵌入強度為0.0005的情況下，小波去噪相關檢測器與其它四種相關檢測器相比，誤碼率最大可以下降9°/。左右。圖7是運用到TSSEM傳統(tǒng)擴頻嵌入方法中，與Savitzky-Golay平滑濾波、中值濾波、LPC濾波、DCT倒譜濾波相關檢測器在相同嵌入強度下誤碼率比較圖，其中PN序列長度為1023。表4是使用TSSEM下嵌入強度不同時使用不同的去相關檢測器提取水印的誤碼率。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由圖7和表4顯示的實驗結果可以看到，在嵌入強度小于0.0025時，檢測器誤碼率由小波去噪、Savitzky-Golay平滑濾波、LPC濾波、中值濾波、DCT倒譜濾波依次升高，特別是在嵌入強度為0.0005時，小波去噪;f企測器誤碼率為9%，比LPC濾波、中值濾波、DCT倒譜濾波檢測器的誤碼率下降5%左右。因此，相對于平滑濾波、LPC濾波、中值濾波、DCT倒譜濾波等檢測器，本發(fā)明方法中使用小波去噪4全測器性能最佳。綜合上述優(yōu)點，可以看到本發(fā)明具有比TSSEM更好的不可感知性和魯棒性，該發(fā)明不但適用于音樂等寬帶音頻的安全信息隱藏，在語音音頻的安全信息隱藏方面更顯其優(yōu)點，并且該方法能夠有效地抵抗DA/AD轉換的攻擊，具有纟艮高的實用價值。圖l是本發(fā)明方法水印嵌入的流程框圖；圖2是本發(fā)明方法水印提取的流程框圖；圖3是本發(fā)明方法同步重定位示意圖；圖4是原始音頻與含水印音頻的時域波形比較圖；圖5是本發(fā)明SSDM擴頻去噪方法與TSSEM傳統(tǒng)擴頻嵌入方法嵌入容量與誤碼率關系比較圖；圖6是本發(fā)明SSDM擴頻去噪方法與TSSEM傳統(tǒng)擴頻嵌入方法嵌入強度與誤碼率關系比較圖；圖7是將小波去噪相關檢測器運用到TSSEM傳統(tǒng)擴頻嵌入方法中，與Savitzky-Golay平滑濾波、中值濾波、LPC濾波、DCT倒譜濾波相關才企測器在相同嵌入強度下誤碼率比較圖。具體實施方式參見圖l至圖3，此為本發(fā)明保護音頻l丈據的音頻擴頻水印處理方法的優(yōu)選實施例，包括1)在多媒體源端對原始音頻信息進行水印嵌入，其具體過程如下待嵌入的水印為長度為￡的隨機序列，用向量表示為w,即w=(Wl，2,..,Wi),其中m;,s{—l,l}。首先將待嵌入的水印信息用(7,4)BCH碼編碼器進行糾錯編碼，得到糾錯編碼后的水印信息；得到長度為，的糾錯編碼后的水印信息b-(6,A,…A^),其中不妨設Z為4的整數倍，如果Z不為4的整數倍，則可以在w后添'-l，，補為4的整數倍。選擇PN序列產生器，得到PN序列，所述PN序列采用/ff序列，/z;序列為'T，或的雙才及性碼，用其參數作為用于提:又水印信號的密鑰，并確定PN序列嵌入強度因子的大小，PN序列嵌入強度因子在0.0005~0.Q05之間取值。同時將載體原始音頻X通過小波去噪濾波器分為原聲信號B,和噪聲信號f,，并根據音頻實際需要傳輸的環(huán)境確定噪聲控制因子/的強度來確定載體音頻本身噪聲信號f,的強度。所述噪聲控制因子〃的值為(^〃^1,通常噪聲控制因子^的強度在0~0.9之間取值，如在互聯網上傳輸音頻，其強度可以在O.5~0.9之間取值。然后根據得到糾錯編碼后水印長度，將噪聲信號進行分幀，使每一幀采樣點數與PN序列的長度相同。具體例為根據得到糾錯編碼后水印的長度^，4將噪聲信號A分為^段，每段長度為W個采樣點，第/段噪聲信號用向量表示為并且根據水印的值逐幀將確定了強度的PN序列u與經過強度控制過的噪聲信號f，,進行相加或相減運算，依次將水印比特嵌入到噪聲信號中，用公式表示為f;^/^,+6,u。得到含水印的新的噪聲信號f;。然后將新的噪聲信號f;與原聲信號b,疊加得到含有水印的音頻s,既可以通過載體將含有水印的音頻s傳輸到多媒體終端。2)在多媒體終端對含有水印的音頻信息進行水印提取，其具體過程如下首先將接收到的含水印音頻Y用小波去噪濾波器進行小波去噪處理，將含有水印的音頻信號分為原聲信號82和噪聲信號^兩部分，水印的相關檢測在f,中進行。然后根據用于l是取水印信號的密鑰，利用PN序列產生器產生確定了強度的PN序列u,對噪聲信號^中的水印進行提取。整個提取過程我們稱為小波去噪檢測器，具體操作為根據密鑰產生確定了強度的PN序列u，設定閾值"=0.6，用滑動相關計算方法計算PN序列與噪聲信號6的相關值r,根據相關值r尋找到水印第一比特嵌入的起始位置；當相關值的絕對值大于閾值"時，停止滑動，將此時的位置作為水印嵌入的起始點，確定該幀為第一比特水印信息嵌入幀。所述滑動相關計算方法按以下公式進行計算(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>式中r為計算所得的值，A為用向量表示的含水印音頻小波去噪后的噪聲信號，u為用向量表示的嵌入的PN序列。然后從起始位置開始，將噪聲信號^分幀，用同步重定位法重新定位每一比特水印的同步位置，計算相關值r，利用判決器通過判斷相關值r的極性來提取水印。含水印幀重定位后，根據相關值的極性提取水印信息，從第f段提取的水印比特記為f(!'),則提取規(guī)則為；(O=。所述同步重定位法重新定位每一比特水印的同步位置的過程是根據第一比特水印信息嵌入幀，先粗略將第二比特水印信息嵌入幀的起始點定位為第一比特水印信息嵌入幀的后一個采樣點，然后從這個采樣點開始，往前往后分別多搜索A個采樣點，計算2A+1個PN序列與噪聲信號的相關值，然后取絕對值最大的相關值對應的噪聲信號分幀為第二比特水印信息嵌入幀，同時利用該相關值的極性提取水??；然后再根據第二比特水印信息嵌入幀，以相同的過程確定第三比特水印信息嵌入幀，4是取第三比特水印信息。將這個過程重復進行，直到逐幀提取出所有的經過糾錯編碼的水印。提取出所有的經過糾錯編碼的水印后，最后利用(7,4)BCH糾錯解碼器對提取出的水印信息進行解碼，得到原始水印信息。圖4為原始音頻與含水印音頻的時域波形比較圖，其中圖4(a)為原始音頻，原始音頻為一段長度為10秒，抽樣速率為44.lkHz，16位量化的單聲道音樂。圖4(b)為采用本發(fā)明方法對原始音頻進行水印滿嵌情況下的時域波形圖，其中的參數設置為"序列長度為1023,強度0.005，噪聲控制因子/=0。嵌入后信噪比SNR=22.117dB。聽覺上不能分辨原始音頻與含水印音頻的差別，利用文獻"DCT域音頻水印水印算法和不可感知性測度"(溫泉，王樹勛，年桂君..電子學報，2007,35(9):1702-1705.)提出的畫PM(DistortionMeasurementonPsychoacousticModel)客觀不可感知性測度方法來衡量含水印音頻的不可感知性，其DMOPM值為0.0033，該值非常小，說明不可感知性很好。下表l顯示了含水印音樂(長度10秒，抽樣速率44.1kHz,16位量化，單聲道)和語音(長度16秒，抽樣速率8kHz，16位量化，單聲道)在噪聲、Mp3壓縮、重采樣、重量化、回聲、DA/AD轉換、樣點裁剪、A律、//律壓縮以及GSM壓縮下，所提取的水印信息在未加BCH糾錯編碼和加入BCH糾錯編碼的情況下的誤碼率情況，其中的參數設置為/ff序列長度為1023,強度0.005。為了使檢測器誤碼率最低，噪聲控制因子-=0。表中的攻擊條件為(1)DA/AD轉換利用realplayer播放器播放原始音頻，利用CoolEditPro2.0通過線路輸入方式錄音。(2)高斯白噪聲均值為0,均方差為0.01。(3)回聲延時時間為400ms，延時信號幅度為原始信號幅度的10%。(4)重采樣將原始音樂用22.05kHz重采樣，再用44.1kHz重采樣恢復，語音則用6kHz重采樣。(5)Mp3壓縮將原始音頻壓縮為位速128kbps和64kbps的Mp3文件，然后解壓縮。(6)重量化將原始音頻從16bit量化為8bit。(7)樣點裁剪在原始音頻中每0.05s連續(xù)刪除20個樣點。(8)GSM編碼用Windows自帶錄音機將語音進行GSM編碼后解碼。(9)A律、//律壓縮用Windows自帶錄音機將語音進行A律、//律壓縮，然后解壓縮。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從實驗結果可以看到，本發(fā)明對常規(guī)的信號處理是非常魯棒的，還可以有效抵抗DA/AD轉換的攻擊。由于上述攻擊下的誤碼率比較低，在加入(7，4)BCH糾錯編碼后，原始水印信息提取的誤碼率為0，可以實現水印信息的無誤碼提取。本發(fā)明方法不僅僅局限于上述實施例，除了采用小波去噪濾波器，通過小波去噪將載體原始音頻分為原聲信號和噪聲信號，或將含有水印的音頻信號分為原聲信號和噪聲信號兩部分外，也可以采用平滑濾波濾波器，通過平滑濾波將載體原始音頻分為原聲信號和噪聲信號，或將含有水印的音頻信號分為原聲信號和噪聲信號兩部分；或者采用中值濾波濾波器，通過中值濾波將載體原始音頻分為原聲信號和噪聲信號，或將含有水印的音頻信號分為原聲信號和噪聲信號兩部分；以及采用LPC濾波、中值濾波、DCT倒譜濾波等。相對而言，其效果均優(yōu)于TSSEM傳統(tǒng)擴頻嵌入方法采用這些濾波所達到的效果。權利要求1.一種保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，其特征在于所述方法包括1)在多媒體源端對原始音頻信息進行水印嵌入a)將待嵌入的水印信息用(7，4)BCH碼編碼器進行糾錯編碼，得到糾錯編碼后的水印信息；b)選擇PN序列產生器，得到PN序列，用其參數作為用于提取水印信號的密鑰，并確定PN序列嵌入強度因子的大小；c)將載體原始音頻通過濾波器分為原聲信號和噪聲信號，根據音頻實際需要傳輸的環(huán)境確定噪聲控制因子的強度來確定載體音頻本身噪聲信號的強度，根據得到糾錯編碼后水印長度，將噪聲信號進行分幀，使每一幀采樣點數與PN序列的長度相同；d)根據水印的值逐幀將PN序列與經過強度控制過的噪聲信號進行相加或相減運算，依次將水印比特嵌入到噪聲信號中，得到含水印的新的噪聲信號；e)將新的噪聲信號與原聲信號疊加得到含有水印的音頻；2)在多媒體終端對含有水印的音頻信息進行水印提取a)用濾波器將含有水印的音頻信號分為原聲信號和噪聲信號兩部分；b)根據用于提取水印信號的密鑰，利用PN序列產生器產生PN序列，對噪聲信號中的水印進行提??；c)用滑動相關計算方法計算PN序列與噪聲信號的相關值，根據相關值尋找到水印第一比特嵌入的起始位置；d)從起始位置開始，將噪聲信號分幀，用同步重定位法重新定位每一比特水印的同步位置，計算相關值，利用判決器通過判斷相關值的極性來提取水??；e)重復步驟d)，逐幀提取出所有的經過糾錯編碼的水?。籪)利用(7，4)BCH糾錯解碼器對提取出的水印信息進行解碼，得到原始水印信息。2.根據權利要求1所述的保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，其特征在于所述PN序列采用巡序列，范序列為'T，或"-1"的雙極性碼。3.根據權利要求1所述的保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，其特征在于所述PN序列嵌入強度因子在0.0005~0.005之間取值。4.根據權利要求1所述的保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，其特征在于所述噪聲控制因子的強度在0~0.9之間取值。5.根據權利要求1所述的保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，其特征在于所述滑動相關計算方法按以下公式進行計算式中r為計算所得的值，f:為用向量表示的含水印音頻濾波后的噪聲信號，u為用向量表示的嵌入的PN序列。6.根據權利要求1所迷的保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，其特征在于所述尋找水印第一比特嵌入的起始位置是根據用于提取水印信號的密鑰產生確定了強度的PN序列，設定閾值a-0.6,利用PN序列與含水印音頻濾波后的噪聲信號作滑動相關計算，當相關值的絕對值大于閾值"時，停止滑動，將此時的位置作為水印嵌入的起始位置，確定該幀為第一比特水印信息嵌入幀。7.根據權利要求1所迷的保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，其特征在于所述同步重定位法重新定位每一比特水印的同步位置的過程是根據第一比特水印信息嵌入幀，先粗略將第二比特水印信息嵌入幀的起始點定位為第一比特水印信息嵌入幀的后一個采樣點，然后從這個采樣點開始，往前往后分別多搜索A個采樣點，計算2A+1個PN序列與噪聲信號的相關值，然后取絕對值最大的相關值對應的噪聲信號分幀為第二比特水印信息嵌入幀，同時利用該相關值的極性提取水??；然后再根據第二比特水印信息嵌入幀，以相同的過程確定第三比特水印信息嵌入幀，提取第三比特水印信息。將這個過程重復進行，直到提取出所有水印。8.根據權利要求1~7任一所述的保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，其特征在于所述濾波器采用小波去噪濾波器，通過小波去噪將載體原始音頻分為原聲信號和噪聲信號，或將含有水印的音頻信號分為原聲信號和噪聲信號兩部分。9.根據權利要求1~7任一所述的保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，其特征在于所述濾波器采用平滑濾波濾波器，通過平滑濾波將載體原始音頻分為原聲信號和噪聲信號，或將含有水印的音頻信號分為原聲信號和噪聲信號兩部分。10.根據權利要求1~7任一所述的保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，其特征在于所述濾波器采用中值濾波濾波器，通過中值濾波將載體原始音頻分為原聲信號和噪聲信號，或將含有水印的音頻信號分為原聲信號和噪聲信號兩部分。全文摘要本發(fā)明公開了一種保護音頻數據的音頻擴頻水印處理方法，包括水印嵌入和提取兩個過程嵌入過程中利用小波去噪技術將信號本身噪聲分離出來并利用噪聲強度控制因子來減小噪聲信號強度，減小了信號本身噪聲對檢測器性能的影響；為了提高檢測器性能，水印提取過程也使用了小波去噪技術；為了克服相關檢測中滑動相關檢測計算量過大問題，設計了同步重定位機制。本算法適用于音樂和語音，不但可以有效抵抗常見信號處理的攻擊，特別地能夠抵抗DA/AD轉換的攻擊，可以應用于音頻版權保護、防篡改、認證等領域。文檔編號G10L19/00GK101271690SQ20081006965公開日2008年9月24日申請日期2008年5月9日優(yōu)先權日2008年5月9日發(fā)明者劉郁林,曹巍巍,朱桂斌,森柏,由守杰,波趙申請人:中國人民解放軍重慶通信學院