一种基于DWT-SVD-ICA的数字音频水印算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于DWT‑SVD‑ICA的数字音频水印算法，按如下步骤进行：第一步：对原始音频进行预处理，选择合适片段用水印嵌入；第二步：嵌入水印时，对原始音频进行三级小波变换，并对小波变换的近似分量进行奇异值分解，然后利用随机混合法完成水印嵌入；第三步：提取水印时，对嵌有水印的音频信号进行小波变换和奇异值分解，然后利用负熵最大化的固定点算法实现水印盲检测。本发明专利技术与传统基于ICA的音频水印算法相比，具有如下优点：水印鲁棒性得到了一定的提高即水印鲁棒性强劲，既可保证水印的不可感知性，又能保证水印的盲提取。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DWT-SVD-ICA的数字音频水印算法
本专利技术属于数字音频水印
，具体涉及一种基于变换域和独立分量分析技术结合的数字音频水印技术的表示方法。
技术介绍
由于独立分量分析(ICA)是一种非常有效的盲信号处理技术，其基本原理是通过分析多维观测数据间的高阶统计相关性，找出相互独立的隐含信息成分，完成分量间高阶冗余的去除及独立信源的提取，而数字水印技术就是要在水印的载体中嵌入或提取出独立的信源信号。因此，业界将独立分量分析(ICA)应用数字音频水印的盲提取和半盲提取。目前，将ICA应用于图像水印研究的比较多，而应用于数字音频水印的研究相对较少。大多数基于ICA的水印虽然有较好的不可感知性，但鲁棒性仍不够强健。而相对的，基于变化域由于其强健的鲁棒性在该
得到了广泛的应用。
技术实现思路
在实验研究中发现，基于变化域的音频水印技术拥有良好的鲁棒性，而ICA可以在保证水印不可感知性的前提下，实现了水印的盲提取。为了同时提高水印的不可感知性和鲁棒性，本专利技术结合小波变换(DWT)和奇异值分解(SVD)的变换特点，根据奇异值矩阵中的特征自适性调整水印嵌入强度，提出了一种基于DW本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于DWT‑SVD‑ICA的数字音频水印算法，其特征是按如下步骤进行：第一步：对原始音频进行预处理，选择合适片段用水印嵌入；第二步：嵌入水印时，对原始音频进行三级小波变换，并对小波变换的近似分量进行奇异值分解，然后利用随机混合法完成水印嵌入；第三步：提取水印时，对嵌有水印的音频信号进行小波变换和奇异值分解，然后利用负熵最大化的固定点算法实现水印盲检测。

【技术特征摘要】
1.一种基于DWT-SVD-ICA的数字音频水印算法，其特征是按如下步骤进行：第一步：对原始音频进行预处理，选择合适片段用水印嵌入；第一步具体如下：设第k帧音频信号的短时能量由Ek表示，定义如下：其中，xk(i)为第k帧音频信号第i点的大小，N为信号帧长；设第k帧音频信号的过零率用Zk表示，定义为：其中，设定两个阈值Eth和Zth，选取过零率Zk≤Zth且短时能量Ek≥Eth的音频帧作为水印嵌入帧ASk；第二步：嵌入水印时，对原始音频进行三级小波变换，并对小波变换的近似分量进行奇异值分解，然后利用随机混合法完成水印嵌入；第二步具体如下：(1)对每帧ASk进行三级小波变换，得到低频近似分量CA3k和细节分量CD1k，CD2k，CD3k；为了实现对CA3k进行奇异值分解，先将CA3k转换成二维矩阵ca3k：对ca3k进行奇异值分解成并将其奇异值矩阵按式(4)转化为一维数组Sk：(2)读取长度为的水印信息Mk，将水印Mk和一维数组Sk融合构成二维矩阵MSk：将MSk与自适应混合矩阵Ak线性相乘得到嵌入水印的矩阵Xk，ICA混合公式如下：ak11,ak21在[0.85,0.99]的区间内随机选择；选择SVD特征值来调节水印的嵌入强度；round(x)代表对x四舍五入；将Rk＝ak21Sk+ak22Mk作为密钥保存用于水印提取，Lk＝ak11Sk+ak12Mk按式(7)转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐向宏，蔡倩，何雨亭，来伊丽，夏凯莉，李齐良，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33