音频水印的嵌入方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种音频水印的嵌入方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：提取载体音频在时间域上的局部显著特征点；根据所述局部显著特征点，确定所述载体音频在时间域上的水印嵌入位置；基于所述水印嵌入位置，将水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频。本发明专利技术实施例中，由于提取的载体音频的局部显著特征点处于音频信号变化剧烈的位置，基于这样的局部显著特征点确定的水印嵌入位置，在面对去同步攻击时能保持相对位置不变化，故可以准确定位水印信息嵌入的音频片段，进而可以正确提取嵌入在其中的水印信息，有效提升了水印技术在去同步攻击情形时的鲁棒性。鲁棒性。鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
音频水印的嵌入方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及音频处理
，尤其涉及一种音频水印的嵌入方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着移动互联网的普及，越来越多的创作者将作品发布到网络中，这给作品的传播带来了便利，同时也存在严重的版权隐患。音频水印为数字音频的版权保护提供了解决方案，它将一个标识版权的数字标记不可察觉地嵌入到音频中，该标记被称为水印，当发生权利纠纷时，可以通过提取音频中的水印判定音频的版权。
[0003]目前关于嵌入水印，可以选择对一段完整的音频嵌入水印，也可以选择对部分音频片段嵌入水印。
[0004]但是，对一段完整的音频嵌入水印的方法，在面对以剪切和重新采样为代表的去同步攻击时无能为力，水印无法被正确提取；对部分音频片段嵌入水印的方法，在音频面对去同步攻击后，由于无法准确定位水印嵌入的音频片段，故嵌入在其中的水印无法被正确提取。可见，相关水印技术在面对去同步攻击情形时鲁棒性低。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种音频水印的嵌入方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决相关水印技术在面对去同步攻击情形时鲁棒性低的问题。
[0006]本专利技术提供一种音频水印的嵌入方法，包括：提取载体音频在时间域上的局部显著特征点；
[0007]根据所述局部显著特征点，确定所述载体音频在时间域上的水印嵌入位置；
[0008]基于所述水印嵌入位置，将水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频。r/>[0009]根据本专利技术提供的一种音频水印的嵌入方法，所述提取载体音频在时间域上的局部显著特征点，包括：
[0010]对所述载体音频的音频信号进行低通滤波，得到滤波后的音频信号x
s
(n)；
[0011]根据x
s
(n)，采用公式(1)计算一阶差分信号d(n)：
[0012]d(n)＝x
s
(n+1)
‑
x
s
(n)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0013]计算d(n)的局部极值点，作为候选特征点；
[0014]提取满足第一条件的所述候选特征点，作为所述局部显著特征点；
[0015]其中，所述满足第一条件包括以下至少一项：
[0016]与所述载体音频的最后一个采样点间的距离大于或等于第一距离；
[0017]对应的对比度|d(i)|大于第一门限值，i为正整数；
[0018]对应的陡峭度t(i
‑
1)
‑
t(i)大于第二门限值，其中，t(n)为d(n)的对比度信号|d(n)|的差分信号，i为正整数；
[0019]在与所述候选特征点之间的距离小于第二距离的其他候选特征点中，所述候选特征点是对比度最大的候选特征点。
[0020]根据本专利技术提供的一种音频水印的嵌入方法，所述计算d(n)的局部极值点，作为候选特征点，包括：
[0021]计算d(n)的对比度信号|d(n)|；
[0022]计算|d(n)|的差分信号t(n)；
[0023]选取t(n)中满足{i|t(i
‑
1)>0，t(i)<0}的局部极值点，作为所述候选特征点。
[0024]根据本专利技术提供的一种音频水印的嵌入方法，在所述基于所述水印嵌入位置，将水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频之前，所述方法还包括：
[0025]根据密钥序列生成伪随机序列簇；
[0026]其中，所述伪随机序列簇包括两两正交的2
m
个伪随机序列，m为正整数；
[0027]利用所述伪随机序列簇，调制待嵌入的二进制水印为扩频水印；
[0028]所述基于所述水印嵌入位置，将水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频，包括：
[0029]基于所述水印嵌入位置，将所述扩频水印作为水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频。
[0030]根据本专利技术提供的一种音频水印的嵌入方法，所述根据密钥序列生成伪随机序列簇，包括：
[0031]获取所述密钥序列k
i
∈{
‑
1，+1}，i＝0，
…
，l
f
‑
1；
[0032]对k0循环移位，得到矩阵
[0033]其中，其中，
[0034]采用公式(2)将矩阵K满秩分解为矩阵F与矩阵H：
[0035]K＝F
T
H
ꢀꢀꢀ
(2)
[0036]其中，矩阵H是矩阵K的埃尔米特标准型的非零行部分，F
T
是由矩阵K的c列组成的满秩矩阵，c是矩阵K的秩；
[0037]采用公式(3)对矩阵F的前2
m
行进行格拉姆
‑
施密特正交化，得到伪随机序列簇
[0038][0039]其中，m等于f
j
是矩阵F的行矩阵。
[0040]根据本专利技术提供的一种音频水印的嵌入方法，所述基于所述水印嵌入位置，将所述扩频水印作为水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频，包括：
[0041]对各所述水印嵌入位置对应的音频信号进行域变换，得到变换域系数；
[0042]选择变换域中攻击稳定的系数，组成变换域系数块；
[0043]利用所述伪随机序列簇，计算各所述变换域系数块对应的嵌入强度；
[0044]基于所述嵌入强度，将所述扩频水印嵌入在所述嵌入强度对应的变换域系数块中，得到带水印的变换域系数块；
[0045]对所述带水印的变换域系数块进行逆域变换，得到包括所述水印信息的载体音频。
[0046]根据本专利技术提供的一种音频水印的嵌入方法，所述利用所述伪随机序列簇，计算各所述变换域系数块对应的嵌入强度，包括：
[0047]利用所述伪随机序列簇，采用公式(4)计算各所述变换域系数块对应的嵌入强度α：
[0048]α＝γmax|xp
k
|，k＝0，1，
…
，2
m
‑1ꢀꢀꢀ
(4)
[0049]其中，γ是大于1的常数，向量x表征各所述变换域系统块，向量p
k
表征所述伪随机序列簇。
[0050]本专利技术还提供一种音频水印的嵌入装置，包括：
[0051]提取模块，用于提取载体音频在时间域上的局部显著特征点；
[0052]确定模块，用于根据所述局部显著特征点，确定所述载体音频在时间域上的水印嵌入位置；
[0053]嵌入模块，用于基于所述水印嵌入位置，将水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频。
[0054]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音频水印的嵌入方法，其特征在于，包括：提取载体音频在时间域上的局部显著特征点；根据所述局部显著特征点，确定所述载体音频在时间域上的水印嵌入位置；基于所述水印嵌入位置，将水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频。2.根据权利要求1所述的音频水印的嵌入方法，其特征在于，所述提取载体音频在时间域上的局部显著特征点，包括：对所述载体音频的音频信号进行低通滤波，得到滤波后的音频信号x
s
(n)；根据x
s
(n)，采用公式(1)计算一阶差分信号d(n)：d(n)＝x
s
(n+1)
‑
x
s
(n)
ꢀꢀ
(1)计算d(n)的局部极值点，作为候选特征点；提取满足第一条件的所述候选特征点，作为所述局部显著特征点；其中，所述满足第一条件包括以下至少一项：与所述载体音频的最后一个采样点间的距离大于或等于第一距离；对应的对比度|d(i)|大于第一门限值，i为正整数；对应的陡峭度t(i
‑
1)
‑
t(i)大于第二门限值，其中，t(n)为d(n)的对比度信号|d(n)|的差分信号，i为正整数；在与所述候选特征点之间的距离小于第二距离的其他候选特征点中，所述候选特征点是对比度最大的候选特征点。3.根据权利要求2所述的音频水印的嵌入方法，其特征在于，所述计算d(n)的局部极值点，作为候选特征点，包括：计算d(n)的对比度信号|d(n)|；计算|d(n)|的差分信号t(n)；选取t(n)中满足{i|t(i
‑
1)>0，t(i)<0}的局部极值点，作为所述候选特征点。4.根据权利要求1至3任一项所述的音频水印的嵌入方法，其特征在于，在所述基于所述水印嵌入位置，将水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频之前，所述方法还包括：根据密钥序列生成伪随机序列簇；其中，所述伪随机序列簇包括两两正交的2
m
个伪随机序列，m为正整数；利用所述伪随机序列簇，调制待嵌入的二进制水印为扩频水印；所述基于所述水印嵌入位置，将水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频，包括：基于所述水印嵌入位置，将所述扩频水印作为水印信息嵌入在所述载体音频中，得到包括所述水印信息的载体音频。5.根据权利要求4所述的音频水印的嵌入方法，其特征在于，所述根据密钥序列生成伪随机序列簇，包括：获取所述密钥序列k
i
∈{
‑
1，+1}，i＝0，
…
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄樱，张树武，刘杰，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：