实现跨平台实时语音隐形水印的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种实现跨平台实时语音隐形水印的方法及系统，涉及音频处理和保护技术领域，包括：步骤S1：从音频中读取固定数量的样本；步骤S2：检测样本采样率是否符合要求，否则进行采样率转换；步骤S3：判断是否样本数足够，不够则用0补足；步骤S4：对样本数进行傅里叶变化；步骤S5：获取傅里叶变化后的样本对应的水印信息块；步骤S6：将水印信息块嵌入到傅里叶变化后的样本中，得到混合的FFT数据；步骤S7：将混合的FFT数据做逆向傅里叶变化，重新转变成语音样本，输出到文件或者内存；步骤S8：重复步骤S1

【技术实现步骤摘要】
实现跨平台实时语音隐形水印的方法及系统


[0001]本专利技术涉及音频处理和保护
，具体地，涉及一种实现跨平台实时语音隐形水印的方法及系统。

技术介绍

[0002]现阶段同类产品主要是采用服务端预合成或者在播放时需要采用特殊的播放器、甚至特殊硬件，大部分产品无法进行实时设置和产生水印信息，某些产品虽然可以做到实时设置和生成水印信息，但是采取的方式多是利用服务端资源，需要占用大量系统资源(CPU、内存、磁盘)、成本高、生成速度慢，用户体验差。
[0003]现有技术的缺陷从以下角度分析：
[0004]兼容性：现有的同类产品目前无法适配到所有平台，特别是Web平台，同类产品一般都需要安装特殊的插件，同时对浏览器类型和版本有一定的要求。
[0005]易用性：现有的同类产品如果是采用是客户端生成方式，在使用上一般都比较复杂，对环境和设备有一定的要求；如果是全部有服务端生成的系统，则对服务端的硬件资源有较高的要求。
[0006]实时性：现有的同类产品无法在播放的同时实时插入水印信息，特别是服务端预生成的方式，一方面限制了实时性和灵活性，同时需要耗费大量的资源；客户端方式则在播放前需要等待，对客户端的资源占用较集中和浪费。
[0007]隐蔽性：现有的同类产品的水印添加一般采用固定点位(一套或者多套)，容易被识别和破解。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种实现跨平台实时语音隐形水印的方法及系统。
[0009]根据本专利技术提供的一种实现跨平台实时语音隐形水印的方法及系统，所述方案如下：
[0010]第一方面，提供了一种实现跨平台实时语音隐形水印的方法，所述方法包括：
[0011]步骤S1：从音频中读取固定数量的样本；
[0012]步骤S2：检测样本采样率是否符合要求，否则进行采样率转换；
[0013]步骤S3：判断是否样本数足够，不够则用0补足；
[0014]步骤S4：对样本数进行傅里叶变化；
[0015]步骤S5：获取傅里叶变化后的样本对应的水印信息块；
[0016]步骤S6：将水印信息块嵌入到傅里叶变化后的样本中，得到混合的FFT数据；
[0017]步骤S7：将混合的FFT数据做逆向傅里叶变化，重新转变成语音样本，输出到文件或者内存；
[0018]步骤S8：重复步骤S1
‑
步骤S7，直到音频数据读取完毕；
[0019]其中，水印信息块是由水印信息切割而成，水印信息是指要被嵌入到正常语音数据的附加信息，由同步信息块和数据信息块两类相互交错组成。
[0020]优选地，所述获取样本的水印信息块包括：
[0021]步骤S5.1：判断水印信息是否初始化，如果初始化已经完成，则直接跳转到步骤S5.8；
[0022]步骤S5.2：使用私有密钥对AES加密算法即使用CTR工作模式，进行初始化；
[0023]步骤S5.3：使用AES加密算法计算出同步信息块的位置信息；
[0024]步骤S5.4：为每个同步信息块产生数据；
[0025]步骤S5.5：为数据信息块产生FEC数据，为提取水印做支撑；
[0026]步骤S5.6：使用AES加密算法计算出记录数据信息块的位置信息；
[0027]步骤S5.7：将需要嵌入的秘密信息融合FEC数据作为数据信息块的数据；
[0028]步骤S5.8：循环从水印信息中返回样本所对应的水印信息块。
[0029]优选地，所述方法还包括：提取水印，提取水印具体如下：
[0030]A1：读取包含混合水印的音频中的所有样本；
[0031]A2：检测样本采样率是否符合要求，否则进行采样率转换；
[0032]A3：按照BLOCK模式搜索水印信息；
[0033]A4：判断是否找到水印信息，如果找到则直接输出信息，退出；
[0034]A5：如果BLOCK模式找不到，则切换到CLIP模式；
[0035]A6：输出结果，或者无结果。
[0036]优选地，所述方法还包括：搜索水印，所述搜索水印具体如下：
[0037]B1：使用私有密钥对AES加密算法进行初始化；
[0038]B2：同步信息块计算水印信息中同步信息块的位置信息；
[0039]B3：为每个同步信息块产生数据；
[0040]B4：为不同模式即BLOCK模式和CLIP模式，设定不同的步进值和参数；
[0041]B5：使用步进值循环，对全音频数据进行处理，获取计算结果；
[0042]B6：将所有计算结果即正确率进行排序，正确率低于设定值的结果被舍弃，选取前10结果；
[0043]B7：计算水印信息中数据信息块的位置信息；
[0044]B8：使用同步信息块的计算结果，找寻对应的数据信息块所在的位置；
[0045]B9：将数据信息块对应位置音频数据进行傅里叶变化；
[0046]B10：使用Viterbi算法还原数据信息块中的秘密信息；
[0047]B11：将结果保存，输出。
[0048]优选地，所述使用步进值循环，对全音频数据进行处理包括：
[0049]B5.1：按照步进值，设定搜索的语音数据范围；
[0050]B5.2：在搜索范围内，提取每个同步信息块对应语音数据的水印信息；
[0051]B5.3：和之前计算的初始同步信息块水印信息做比对，计算正确率；
[0052]B5.4：缓存计算结果。
[0053]第二方面，提供了一种实现跨平台实时语音隐形水印的系统，所述系统包括：
[0054]模块M1：从音频中读取固定数量的样本；
[0055]模块M2：检测样本采样率是否符合要求，否则进行采样率转换；
[0056]模块M3：判断是否样本数足够，不够则用0补足；
[0057]模块M4：对样本数进行傅里叶变化；
[0058]模块M5：获取傅里叶变化后的样本对应的水印信息块；
[0059]模块M6：将水印信息块嵌入到傅里叶变化后的样本中，得到混合的FFT数据；
[0060]模块M7：将混合的FFT数据做逆向傅里叶变化，重新转变成语音样本，输出到文件或者内存；
[0061]模块M8：重复触发模块M1
‑
模块M7，直到音频数据读取完毕；
[0062]其中，水印信息块是由水印信息切割而成，水印信息是指要被嵌入到正常语音数据的附加信息，由同步信息块和数据信息块两类相互交错组成。
[0063]优选地，所述获取样本水印信息包括：
[0064]模块M5.1：判断水印信息是否初始化，如果初始化已经完成，则直接触发模块M5.8；
[0065]模块M5.2：使用私有密钥对AES加密算法即使用CTR工作模式，进行初始化；
[0066]模块M5.3：使用AES加密算法计算出同步信息块的位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现跨平台实时语音隐形水印的方法，其特征在于，包括：步骤S1：从音频中读取固定数量的样本；步骤S2：检测样本采样率是否符合要求，否则进行采样率转换；步骤S3：判断是否样本数足够，不够则用0补足；步骤S4：对样本数进行傅里叶变化；步骤S5：获取傅里叶变化后的样本对应的水印信息块；步骤S6：将水印信息块嵌入到傅里叶变化后的样本中，得到混合的FFT数据；步骤S7：将混合的FFT数据做逆向傅里叶变化，重新转变成语音样本，输出到文件或者内存；步骤S8：重复步骤S1
‑
步骤S7，直到音频数据读取完毕；其中，水印信息块是由水印信息切割而成，水印信息是指要被嵌入到正常语音数据的附加信息，由同步信息块和数据信息块两类相互交错组成。2.根据权利要求1所述的实现跨平台实时语音隐形水印的方法，其特征在于，所述获取样本的水印信息块包括：步骤S5.1：判断水印信息是否初始化，如果初始化已经完成，则直接跳转到步骤S5.8；步骤S5.2：使用私有密钥对AES加密算法即使用CTR工作模式，进行初始化；步骤S5.3：使用AES加密算法计算出同步信息块的位置信息；步骤S5.4：为每个同步信息块产生数据；步骤S5.5：为数据信息块产生FEC数据，为提取水印做支撑；步骤S5.6：使用AES加密算法计算出记录数据信息块的位置信息；步骤S5.7：将需要嵌入的秘密信息融合FEC数据作为数据信息块的数据；步骤S5.8：循环从水印信息中返回样本所对应的水印信息块。3.根据权利要求1所述的实现跨平台实时语音隐形水印的方法，其特征在于，所述方法还包括：提取水印，提取水印具体如下：A1：读取包含混合水印的音频中的所有样本；A2：检测样本采样率是否符合要求，否则进行采样率转换；A3：按照BLOCK模式搜索水印信息；A4：判断是否找到水印信息，如果找到则直接输出信息，退出；A5：如果BLOCK模式找不到，则切换到CLIP模式；A6：输出结果，或者无结果。4.根据权利要求1所述的实现跨平台实时语音隐形水印的方法，其特征在于，所述方法还包括：搜索水印，所述搜索水印具体如下：B1：使用私有密钥对AES加密算法进行初始化；B2：同步信息块计算水印信息中同步信息块的位置信息；B3：为每个同步信息块产生数据；B4：为不同模式即BLOCK模式和CLIP模式，设定不同的步进值和参数；B5：使用步进值循环，对全音频数据进行处理，获取计算结果；B6：将所有计算结果即正确率进行排序，正确率低于设定值的结果被舍弃，选取前10结果；
B7：计算水印信息中数据信息块的位置信息；B8：使用同步信息块的计算结果，找寻对应的数据信息块所在的位置；B9：将数据信息块对应位置音频数据进行傅里叶变化；B10：使用Viterbi算法还原数据信息块中的秘密信息；B11：将结果保存，输出。5.根据权利要求4所述的实现跨平台实时语音隐形水印的方法，其特征在于，所述使用步进值循环，对全音频数据进行处理包括：B5.1：按照步进值，设定搜索的语音数据范围；B5.2：在搜索范围内，提取每个同步信息块对应语音数据的水印信息；B5.3：和之前计算的初始同步信息块水印信息做比对，计算正确率；B5.4：缓存计算结果。6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，王高祥，
申请(专利权)人：上海晟合坤信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：