【正文】 2 cfs cfs3 cfs3cfs3 cfs3 cfs3 cfs3 cfs37 表示。 經驗表明 ,并不是 所有的變 換系數都適 合水印的嵌 入 ,低頻系 數攜帶了最多的可感知信息 ,允許的 改變量比較小 , 優(yōu)點是音頻信 號的大部分能量集中在低頻區(qū) 。 根據人類聽覺系統及小波多分辨率分析的特性，音頻信號的小基于小波包域的音頻水印算法研究 16 波變換的低頻分量，也就是近似分量，集中了信號的大部分能量；而高頻部分則僅占有音頻信號的少部分能量，對大部分音頻處理都很敏感。 首先我們將這張圖像讀入我們的 MATLAB 軟件中，用 I 表示原始水印圖像，將圖像轉變成二值圖像 BW，現在圖像以 1,0 代碼的方式存放在矩陣中，矩陣大小為 30 40。 青島科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 15 4 基于小波包域的音頻水印算法的仿真實現 本章 主 要介 紹 了 基于 小 波包 域 的音 頻 水印 算 法的 詳 細 實現 過程，包括水印信號的生成，選擇水印嵌入點，水印的嵌入過程，水印提取過程及結果分析。 小波包分解不會改變表示這些信息能量所需要的系數的個數，這樣冗余只是進行了傳遞，大小并沒有改變，也就是說音頻信息并不是平均分布在小波包分解系數組中，而系數之間又存在著制約關系，這本身就是一個很好的混淆操作，這使得傳統的基于數理統計的攻擊方法失效。 青島科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 13 小波包樹形結構(0,0)(1,0) (1,1)(2,0) (2,1) (2,2) (2,3)(3,0) (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (3,5) (3,6) (3,7)0 . 5 1 1 . 5 2x 1 04 0 . 0 6 0 . 0 4 0 . 0 200 . 0 20 . 0 40 . 0 6節(jié)點（ 3 , 2 ）波形圖 圖 小波包樹形 結構 圖 及節(jié) 點 （ 3,2）的 頻 率 圖 Figure Wavelet pac ket tree struc ture and node ( 3,2) frequenc y c hart 小波包域音頻水印算法優(yōu)勢 隨著水印技術的進一步發(fā)展，在小波域水印算法的基礎上開始出現了小波包數字水印，進一步解決了傳統小波域水印的問題，它能夠為信號提供更加精細的分析方法，將頻帶進行多層劃分，對小波變換沒有細分的高頻信號進一步分解，并能夠根據被分析信號的特征，自適應地選擇相應頻帶，使之與信號頻譜相匹配，從而提高時頻分辨率。對于小波包分解來說，每個高頻系數 分量也使用和低頻系數分解同樣的方法，分成兩個部分，這樣就提供了更豐富的信號分析方法：在一維分析中產生完整二叉樹。由此，小波包 ? ? skk t ?)(p是包括尺度 函數 )(0pt 和小波母函數 )(1pt 在內的 一個具有 一定聯系 的函數的集合。 小波 (Wavelet)的定義 :定義時域緊支 (時域持續(xù)時間短 )、且平均值為零的函數為小波，通常用 )(t? 表示。所以 ，在水印算法設計過程中，必須根據應用的要求，考慮可能受到的攻擊方式，這樣才能設計出具有實用價值的水印算法。表達攻擊的主要手段是破壞水印之間的同步模式，使水印檢測器無法找到匹配的水印，因此，表達攻擊又稱為“同步攻擊”。比如在完整性確認應用中，必須能夠精確地提取出插入的水印，并且通過水印的完整性來確認多媒體數據的完 密鑰 水印嵌 入算法 水 印信息 載體數據 水印載體信息 青島科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 9 整性。 水印信號的產生： 選取的水印信號是一個 有意義的二值黑白圖像 ,將水印圖像經過逐行掃描 ,變成一維二值序列。 通過以上分析，確定音頻水印算法的基本步驟，水印信號的產生，對音頻選擇水印嵌入點，水印的嵌入，水印的提取。 所以本次設計利用變換域數字水印算法，通過對語音信號進行小波包變換，把水印信息利用合適的算法對其進行融合，達到數字水印的目的。水印不占用額外的帶寬。詳細描述了音頻水印的產生，嵌入，提取過程，以及其中出現的問題和解決方法。 ，闡述了音頻水印的基本概念，包括：音頻水印的基本原理，需求分析和研究方法，音頻水印的模型和性能分析等。 語言的語法規(guī)則與一般的高級語言類似 ,并且和 Visual C++具有良好的接口。 使用的數學工具 — MATLAB MATLAB 是 Mathwoks 公司推出的一套功能強大的工程設計和系統仿真軟件包。在我國信息安全領域的三位院士（何德全、周仲義、蔡吉人）與有關應用研究單位聯合發(fā)起下，我國于 1999 年 12 月召開了第一屆信息隱藏會議，我國的數字水印技術研究也得到了迅猛的發(fā)展。其后，又有研究者對上述幾種算法進行了改進和完善。 數字水印技術研究現狀 早期的數字水印技術主要是針對數字圖像進行研究的，關于該技術的論述首見于 Tirkel 等人在 1993 年的一篇文章。 K 是標示碼（也稱水印密碼）的集合。 音頻水印技術的基本思想是在音視頻等數字產品中嵌入秘密信息，以便保護數字產品的版權、證明產品的真實性和可靠性或者提供產品的附加信息，并且不影響原作品的價值和使用。這個水印是在鈔票制作過程中直接嵌入到紙幣中的，因此人們很難偽造。如何在網絡環(huán)境中實施有效的版權保護和信息安全手段，已經引起了國際學術界、企業(yè)界以及政府部門的高度關注。我們可以在信息預處理、嵌入點選擇和調制控制等不同環(huán)節(jié)入手完成密鑰的嵌入。 經過近 20 年的研究和發(fā)展，數字水印技術已漸漸趨于成熟，水印算法分類也是種類繁多： 嵌 入 的 水 印 信 號 的 形 式 來 分 ， 可 以 分 為 一 維 水 印 和 多 維水?。? ； ； 、半易脆水印和魯棒性水印； ； 、視頻水印、音頻水印和文檔水印； 換域水??； 當前的數字水印研究中，以數字圖像水印最為深入，而對于音頻水印的研究相對較少，一方面因為音頻單位時間內的采樣點較少，可嵌入水印信息就較少，另一方面由于人類的聽覺系統要比人類的視覺系統更加的靈敏，也給音頻水印的嵌入增加了難度。青島科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 1 引言 隨著以 Inter 為標志的網絡時代的到來和電子商務為代表的網絡經濟的興起，網絡信息安全問題也日益突出，數字信息可以很方便快捷的在世界范圍內廣泛傳播，隨之而來的副作用就是惡意個人和團體，可能在沒有得到作者或所有者許可的情況下，進行非法拷貝和傳播，這使數字信息產品面臨嚴峻的考驗。作為常見的多媒體數據形式，數字音頻占著出數字圖像外最大的多媒體信息數據量，占據著舉足輕重的地位，但是當前對于音頻水印的研究顯然還遠遠不夠。 青島科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 3 1 緒論 課題背景 多媒體信息比傳統文字蘊含更大的信息量，隨著網絡技術的發(fā)展，多媒體教育在各個領域中占據著越來越重要的地位。近年來數字水印技術被認為是解決數字產品知識產權問題的重要手段，已經成為當前的熱點研究領域之一，受到社會各界的廣泛關注。當然除了鈔票，水印還可以用于其它物理對象，甚至電信號中。其中的秘密信息可以是版權標識，用戶序列號或者是產品的相關信 息，通常我們稱之為數字水印（ digitai watermark）。 G 表示利用密鑰 K 和待嵌入水印的 X 共同生成水印的算法。 這篇文章首先提出了電子水?。?ElectronicWatermark）的說法，其隨后發(fā)表了另一篇題為“ A digital watermark”的文章，正式提出了“數字水印”這一術語。隨著 1996 年在德國柏林的第一屆信息隱藏國際學術研討會的召開，數字水印技術的研究得到了迅速的發(fā)展，劍橋大學、 IBM 研究中心、 N EC 美國研究所、麻省理工學院等都進行了廣泛深入的研究，并召開了專門的國際學術研討會進行定期交流。 在音頻數字水印研究方面，近年來我國的很多學者專家也取得了不錯的成績。它具備強大的數值計算和分析能力 ,許多復雜的計算問題只需短短的幾行代碼就可實現。一個稍有編程基礎的人就能很快熟悉掌握。 。 。是原始數據不可分離的一部分，并且它可以經歷一些不破壞源數據使用價值或商用價值的操作而存活下來。 音頻水印需求分析及方案規(guī)劃 本文設計需求是將一幅二維圖片加入到一段音頻信號中，達到對音頻信號加密的目的。 畫出各個步驟的原理框圖，安裝 MATLAB 軟件，編寫程序，用MATLAB 進行仿