基于幅值重排的抗倍速攻击音频水印算法

摘要

【目的】数字音频水印技术是指将具有特定意义的水印信号嵌入到原始音频信号中，并在需要时可将水印信号提取出来的技术。该技术在版权保护、内容认证、保密通信等领域有着重要的应用。随着音频编辑软件和在线音频编辑网站日益成熟，对音频进行修改变得越来越便捷，对音频进行倍速是一种常见的修改，但现有的数字音频水印算法对音频倍速攻击的鲁棒性有待提高，不能很好地抵抗这种修改。针对这一问题，提出基于波形相似重叠加法和幅值重排的音频水印算法。【方法】该算法基于倍速原理，通过波形相似重叠加法划分音频区域，确定倍速前后均存在的不变区域作为嵌入区域，保证水印在倍速攻击中的稳定性；对嵌入区域进行离散余弦变换后，选取不易感知且抗攻击性好的中频区域，使用幅值重排的方法实现水印嵌入，使该区域在嵌入前后的总能量保持不变，在保证不可感知性的同时提高水印算法对倍速攻击的鲁棒性。【结果】实验结果表明，该算法在保持音频水印不可感知性的同时，能够提高对倍速攻击的鲁棒性，平均误码率小于0.02。

关键词

音频水印 / 音频倍速 / 幅值重排 / 离散余弦变换 / 鲁棒性 / 不可感知性