抗大规模剪切的鲁棒音频水印嵌入和提取方法技术

本发明专利技术提供一种抗大规模剪切的鲁棒音频水印嵌入方法和系统、提取方法和系统，涉及数字水印技术领域。本发明专利技术与传统的水印系统对比：将图变换和小波变换，奇异值分解相结合，设计一种新的DWT

【技术实现步骤摘要】
抗大规模剪切的鲁棒音频水印嵌入和提取方法


[0001]本专利技术涉及数字水印
，具体涉及一种抗大规模剪切的鲁棒音频水印嵌入方法和系统、提取方法和系统。

技术介绍

[0002]随着互联网和技术和数字多媒体技术的发展，抖音、快手等短视频平台快速崛起，并成为人们日常生活中用来娱乐消遣的重要方式之一。有报告指出，2020年中国短视频市场规模达1408.3亿元，短视频用户规模超7亿人。随着音频编辑软件（如Cool Edit Pro或Adobe Audition）的普及，人们可以轻松的生成和使用音频文件，无论是音乐、声音还是有声读物。例如，在短视频平台上，用户将截取和拼凑的流行音乐片段作为自拍视频的背景音乐。
[0003]虽然这种分享带来了乐趣，但也为知识产权侵权的传播敞开了大门，这给数字音频时代处理侵权和创作者保护带来了巨大挑战。因此，如何有效地恢复大规模裁剪攻击下的水印信息一直是音频水印中的一个紧迫问题。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种抗大规模剪切的鲁棒音频水印嵌入方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗大规模剪切的鲁棒音频水印嵌入方法，其特征在于，包括：S10、获取原始音频信号并进行等长分段；S11、针对原始音频段执行DWT操作，获取近似分量；S12、针对所述近似分量执行GBT操作，将其投影到正交矩阵上，获取稀疏系数；其中，基于该GBT操作引入的图结构生成所述正交矩阵；S13、针对所述稀疏系数执行SVD操作，获取频域系数；S14、针对所述频域系数执行SS操作，将水印序列段嵌入原始音频信号的频域系数中；其中，所述水印序列段的获取过程包括：根据预先给定的二进制水印图像，获取一维0
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1水印序列，并按照所述原始音频段的段数进行等长分段；S15、针对嵌入水印后的频域系数依次执行SVD、IGBT、IDWT操作，获取含水印音频段；S16、整合所有含水印音频段，获取含水印音频信号。2.如权利要求1所述的鲁棒音频水印嵌入方法，其特征在于，在获取所述一维0
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1水印序列后，根据m序列水印序列生成密钥，具体包括：根据预先给定的本原多项式和初始状态，经过13位线性移位寄存器的移位，获取与所述一维0
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1水印序列等长的m序列，将所述m序列与一维0
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1水印序列进行异或，获取与所述一维0
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1水印序列等长的密钥。3.一种抗大规模剪切的鲁棒音频水印嵌入系统，其特征在于，包括：获取模块，用于执行S10、获取原始音频信号并进行等长分段；第一变换模块，用于执行S11、针对原始音频段执行DWT操作，获取近似分量；第二变换模块，用于执行S12、针对所述近似分量执行GBT操作，将其投影到正交矩阵上，获取稀疏系数；其中，所述正交矩阵由该GBT操作引入的图结构生成；第三变换模块，用于执行S13、针对所述稀疏系数执行SVD操作，获取频域系数；第四变换模块，用于执行S14、针对所述频域系数执行SS操作，将水印序列段嵌入原始音频信号的频域系数中；其中，所述水印序列段的获取过程包括：根据预先给定的二进制水印图像，获取一维0
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1水印序列并进行等长分段；逆变换模块，用于执行S15、针对嵌入水印后的频域系数依次执行SVD、IGBT、IDWT操作，获取含水印音频段；整合模块，用于执行S16、整合所有含水印音频段，获取含水印音频信号。4.一种抗大规模剪切的鲁棒音频水印提取方法，其特征在于，当采用如权利要求1所述的鲁棒音频水印嵌入方法获取的含水印音频信号遭受大规模裁剪攻击时，针对被攻击音频，该提取方法包括：S20、令i=1；S21、引入滑动窗口截取被攻击音频，所述滑动窗口的长度等于原始音频段的长度；令滑动距离Dis=0；初始化滑动窗口位置Loc，其中：若i=1，将滑动窗口的左侧与被攻击音频的起点对齐；若i>1且第i
‑
1次提取的水印段为全零段，令Loc=Loc
‑
Dis，采用回滚机制更新滑动窗口的位置为提取第i
‑
1段水印的初始位置；若i>1且第i
‑
1次提取的水印段为非全零段，令Loc=Loc+|A
i
|，更新滑动窗口的位置为当前位置加上一个原始音频段长|A
i
|；
S22、计算滑动窗口的截取部分与原始音频段的相似性，若相似性大于第一阈值，则令滑动步长step=a，否则令滑动步长step=b；其中，a<b；S23、将滑动窗口向前滑动一个step；若滑动窗口超出被攻击音频的终点，则直接转入S25，否则更新滑动距离Dis=Dis+step；S24、若Dis<|A
i
|，转入S22；否则转入S25；S25、从S22中获取的所有相似性中选取最大值，若最大值大于第二阈值，则设置该水印段为非全零段，从对应的滑动窗口的截取部分提取水印，否则设置该水印段为全零段；S26、令i=i+1，转入S21，直到遍历完水印序列段数后结束提取过程。5.如权利要求4所述的鲁棒音频水印提取方法，其特征在于，所述S22中计算滑动窗口的截取部分与原始音频段的幅值相似性，具体如下：其中，A
i
表示第i...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国富，郑路璐，苏兆品，岳峰，孔祥泉，张智洋，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：