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基于音频LCM特征的音频水印和指纹算法.pdf
文档介绍:
中山大学
硕士学位论文
基于音频LCM特征的音频水印和指纹算法
姓名:麦少练
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:康显桂;黄继武
20100531
基于音频卣鞯囊羝邓『椭肝扑惴摘要专业:通信与信息系统硕士生:麦少练指导教师:康显桂副教授黄继武教授近年来,数字化和互联网技术的快速发展,为人们复制和传输各种数字音频提供了有利途径,使得网络上出现了海量的音频多媒体信息。技术的进步为我们的生活带来了极大的便利,但也引起了其他问题,如音频作品的安全问题和如何在海量的音频多媒体信息中快速地查找所需的音频信息等。对于前者,音频水印作为一种保护音频的技术手段,具有十分重要的应用前景。对于后者,以基于音频内容自动进行音乐信息检索的数字音频指纹技术成为了近年来的研究热点。然而,在音频水印和指纹算法的研究中,仍然存在着许多有待解决的关键问题。针对对数映射的不可逆变换特性,卣髦欢砸羝档母盗⒁斗认凳标进行对数坐标映射而不改变系数,从而避免了对数采样引起的失真。本文针对基于卣饕羝邓〉穆嘲粜越辛搜芯浚⑻岢隽嘶贚特征的音频指纹算法,论文的主要内容包括:芯炕贚特征的音频水印算法,该算法不仅能很好的抵抗低通滤波等常见的信号处理操作,而且能同时抵抗多种同步攻击和/变换。岢鲆恢只贚特征的鲁棒音频指纹算法。该算法的创新点在于提取音频的卣骱螅岷衔彼婊蛄欣瓷梢羝抵肝啤N颐遣捎帽冉弦羝抵肝之间的误码率来对音频进行识别。实验结果说明,本文算法在提取较短的音频指纹长度的前提下,与飞利浦研究院开发出的基于音频内容特征的鲁棒音频指
纹系统相比鲁棒性有所提高,能抵抗士%的セ鳌关键词:音频水印,音频指纹,卣鳎嘲粜中山大学硕士学位论文Ⅱ
篊:,基于音频卣鞯囊羝邓『椭肝扑惴篤..瑃琒.,.琣.瑃琲琻甀,甌一
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图表目录图基于内容的音频识别系统框架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图数字音频水印系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图基于内容的音频指纹识别系统框架图指纹提取框架:前端处理和指纹建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图水印嵌入区域的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图水印嵌入框架图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图水印嵌入过程中的对数坐标映射示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图√崛】蚣芡肌图原始音频波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图嵌入水印后的音频波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯./测试环境ド⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯闼贾撇ㄐ瓮肌图飞利浦模型的指纹算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图基于音频卣鞯囊羝抵肝扑惴鞒掏肌图飞利浦音频指纹算法植贾狈酵肌图基于音频卣鞯囊羝抵肝扑惴˙分布直方图⋯⋯⋯⋯⋯.图飞利浦音频指纹算法怕史植纪肌图谝羝礚特征的音频指纹算法怕史植纪肌セ.的曲线全图植糠糯笸肌图四种算法抗セ鞯腞曲线呷局部放大图⋯凸燮婪直曜肌表主观差异评级标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表音频水印质量评估⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表对常见攻击、操作的鲁棒性测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表对随机剪切和抖动攻击的鲁棒性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表赟穆嘲粜圆馐浴表对蚏攻击的鲁棒性测试..表/转换实验测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表与文献克崴惴ǖ谋冉稀表对各种信号处理的鲁棒性测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图基于音频卣鞯囊羝邓『椭肝扑惴
导师签名:、暴迳记学位论文作者签名:菱少潴、学位论文作者签名:麦少倍、学位论文使用授权声明原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。日期:晁暝拢日本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量拷贝并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。日期:年日期:’口年岁月;
第滦髀研究背景随着网络技术和数字化等技术的高速发展,使得当今社会的信息领域具有网络化、数字化等特点。多媒体技术作为信息处理的一个重要内容,多媒体信息在快速传播的同时,也使得非法拷贝、伪造等行为难以遏制。数字水印技术作为一种对媒体作品的内容和版权进行保护的有效手段,受到国内外研究人员的广泛关注。一般说来,数字水印技术具有两个最基本的特性:不可见性和鲁棒性。不可见性要求在不影响被保护数据正常使用的情况下,将水印信息嵌入作品后仍具有很好的视觉或听觉效果。鲁棒性则要求水印在经过多种信号处理缧!缩放、裁减、压缩等蛘咴馐芨髦侄褚夤セ骱笕阅芸煽康奶崛〕鏊緇】。随着数字音频水印技术日渐成熟,其作用领域已经不仅仅局限于版权保护,在广播监控、内容认证、指纹鉴别、拷贝控制和内容注释等领域也有所应用,所附载的数字媒体作品包括音频、视频、图像和文本等。但与图像和视频水印技术相比,数字音频水印技术面临的挑战却更加严峻,这是因为一方面人的听觉系统比视觉系统具有更高的灵敏度,另一方面由于互联网上众多的音频编辑工具对音频水印的生存构成了严重威胁除数字水印可用于版权保护外,数字指纹在这方面的运用也得到了普遍认可。由于音频压缩技术和技术的不断发展及大容量存储器的出现,以4淼耐缫衾衷诨チM瞎惴捍úァC娑酝缰谐鱿值暮A恳羝敌畔ⅲ以往用手工选取特定内容声乐信息的传统手段显得更加乏力,因而以基于音频内容自动进行音乐信息检索猙的数字音频指纹系统就是在这样的背景下诞生的【引。音频指纹是指通过提取代表一段音乐内容的重要声学特征并结合相应的哈希算法生成的紧致数字签名【。使用音频指纹作为基于内容的音频检索系统中相基于音频卣鞯囊羝邓『椭肝扑惴
数据库中【。当音频指纹识别系统接收到用户提供的未知音频片段时,需先计算图基于内容的音频识别系统框裂应元数据的索引,可以加快匹配的速度和减少搜索的工作量,让用户快速获得自己所想要的未知音频内容的元数据热绺枨啤⒋是髡摺⑺糇ḿ等信息R桓鲆羝抵肝葡低惩ǔS闪礁霾糠肿槌桑直鹗羌扑闾踔匾L卣鞯指纹提取算法和在指纹数据库中进行有效搜索的对比算法。基于内容的音频指纹系统,只需从一段音频中提取出可以代表该段音乐重要声学特征的紧致信息,将其作为用于识别索引音乐的指纹,并和相应的元数据信息等内容一起存储在出该段未知音频的指纹,再将所得指纹与数据库中已存在的指纹信息进行对比并匹配。一个鲁棒的音频指纹识别系统,即使遇到经过不同失真版本的音频内容也能将其准确识别,并将音频的歌名等信息返回给用户音频指纹技术的实际运用主要体现在如下几个方面【浚衾质侗穑赫馐且羝抵肝萍际踝畹湫偷挠τ茫涫侗鸬脑碛肴硕侗音乐的过程相 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.
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