数字音频的鲁棒认证制造技术

用于认证数字音频的解决方案包括：使用第一密钥生成第一频带限制水印，使用第二密钥生成第二频带限制水印，其中该第二水印的带宽不与该第一水印的带宽重叠；以及将该第一水印和该第二水印嵌入到该数字音频文件的片段中

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数字音频的鲁棒认证

技术介绍

[0001]数字音频水印是一种用于协助实施版权的技术，并使用数据隐藏技术将消息嵌入到数字音频内容中，这些消息可随后被恢复，但希望人类在收听音频时无法听到
。
然而，黑客和盗版者意识到水印的使用，因此可能会试图篡改数字音频文件中的水印，诸如通过尝试使用不同的水印对其进行盖写或以擦除或降级水印的方式复制记录
。
一种方法是通过扬声器播放音频，并将播放的音频录制到不同的数字文件中
。
如果水印变得不可恢复，则版权实施的预期认证值可能会降低或丢失
。
[0002]传统的水印方法有多个缺点：例如，放置在同一音频片段内的多个水印会相互干扰，可能会使其中一个水印不可恢复
(
损坏认证值
)
，而常见的技术
(
诸如插入比特序列
)
通常使用重要性较低的比特，导致容易损坏的水印
。
传统的水印方法常见的权衡是，提高认证的鲁棒性会降低对用户的透明度，使水印可能被人类听到，并从而降低了用户的收听体验
。

技术实现思路

[0003]参考下文列出的附图，在下文详细描述所揭示的示例
。
提供以下
技术实现思路
以解说本文所公开的一些示例
。
然而，这并不意味着将所有示例限制于任何特定配置或操作顺序
。
[0004]用于认证数字音频的解决方案包括：接收数字音频文件；使用第一密钥生成第一水印，其中所述第一水印被频带限制到第一带宽；使用第二密钥生成第二水印，其中所述第二水印被频带限制到第二带宽，并且其中所述第二带宽不与所述第一带宽重叠；将所述第一水印嵌入到所述数字音频文件的片段中；以及将所述第二水印嵌入到所述数字音频文件的所述片段中
。
[0005]用于认证数字音频的解决方案包括：接收数字音频文件；使用第一密钥针对第一水印确定所述数字音频文件的片段的第一水印分数，其中所述第一水印被频带限制到第一带宽；使用第二密钥针对第二水印确定所述数字音频文件的所述片段的第二水印分数，其中所述第二水印被频带限制到第二带宽，并且其中所述第二带宽不与所述第一带宽重叠；至少基于该第一水印分数和该第二水印分数来确定该数字音频文件带水印的概率；以及至少基于确定所述数字音频文件带水印的所述概率来生成指示所述数字音频文件是否带水印的报告
。
在一些示例中，用于认证数字音频的各解决方案还可以嵌入和解码消息
。
附图说明
[0006]参考下文列出的附图，在下文详细描述所公开的示例：
[0007]图1例示了用于数字音频的鲁棒认证的布置；
[0008]图2例示了可以使用图1的布置产生的输入音频片段和带水印的音频片段的频谱图；
[0009]图3例示了图1的布置的水印嵌入模块的进一步细节；
[0010]图4例示了在图1的布置中可能出现的生成扩频水印的阶段；
[0011]图5例示了在图1的布置中可能出现的生成自相关水印的阶段；
[0012]图6是例示可由图1的布置执行的示例性操作的流程图；
[0013]图7例示了图1的布置的水印检测模块的进一步细节；
[0014]图8例示了在图1的布置中可能出现的检测扩频水印的阶段；
[0015]图9例示了在图1的布置中可能出现的检测自相关水印的阶段；
[0016]图
10
例示了可被有利地用于增强图1的布置中的水印检测的机器学习
(ML)
组件；
[0017]图
11
是例示可由图1的布置执行的示例性操作的另一流程图；
[0018]图
12
是例示可由图1的布置执行的示例性操作的另一流程图；
[0019]图
13
是例示可由图1的布置执行的示例性操作的另一流程图；
[0020]图
14
是适用于实现本文公开的各种示例中的一些示例的示例计算环境的框图
。
[0021]在整个附图中相应的附图标记指示相应的部件
。
具体实施方式
[0022]将参考附图详细描述各种示例
。
在任何可能的地方，相同的附图标记将被用于跨附图指代相同或相似的部件
。
贯穿本公开的关于具体示例和实现的参考仅出于说明目的而提供，除非相反指示，否则不意味着限制所有示例
。
[0023]用于认证数字音频的解决方案包括：使用第一密钥生成第一频带限制水印，使用第二密钥生成第二频带限制水印，其中该第二水印的带宽不与该第一水印的带宽重叠；以及将该第一水印和该第二水印嵌入到该数字音频文件的片段中
。
各解决方案还包括使用该第一密钥针对该第一水印确定该数字音频文件的片段的第一水印分数；使用该第二密钥针对该第二水印确定该数字音频文件的该片段的第二水印分数；至少基于该第一水印分数和该第二水印分数来确定该数字音频文件带水印的概率；以及生成指示该数字音频文件是否带水印的报告
。
在一些示例中，用于认证数字音频的各解决方案还可以嵌入和解码消息
。
[0024]本公开的各方面通过在数字音频文件的同一片段内嵌入多个
(
不同
)
水印从而将水印放置在该片段内其自己的有限带宽中以非常规方式操作
。
该技术允许水印在没有干扰的情况下共存，从而提高了鲁棒性，诸如抗篡改性
。
本公开的各方面通过检测数字音频文件的同一片段的不同频带内的多个水印以非常规方式操作
。
该技术提高了检测水印的可靠性，从而在发生篡改的情况下也提高了检测过程的鲁棒性
。
[0025]所公开的用于水印嵌入和检测的解决方案采用水印嵌入模块和水印检测模块
。
水印密钥被用于同步参数并提供额外的安全性
。
在一些示例中，使用神经网络
(NN)
的机器学习
(ML)
组件被用来增强鲁棒性
。
通过限制水印的带宽，可以在没有干扰的情况下将多个水印嵌入到数字音频的同一片段中
。
在数字音频的同一片段内使用多个不同的水印方案提高了检测至少一个水印的可能性，尽管存在自然噪声和失真，甚至是故意攻击
(
例如，提高了鲁棒性
)。
公开了一个示例，其使用6千赫
(KHz)
至
8KHz
的带宽作为一个水印的带宽，并且使用3‑
4KHz
作为第二水印的第二带宽
。
[0026]解决方案可被用于有声书
、
音乐和其他类别的数字音频记录，其中不可感知性
(
感知透明度
)
对用户很重要，诸如高质量音频
。
各个版本已经过测试，并产生了小于
0.02
的平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种认证数字音频的方法，所述方法包括：接收数字音频文件；使用第一密钥生成第一水印，其中所述第一水印被频带限制到第一带宽；使用第二密钥生成第二水印，其中所述第二水印被频带限制到第二带宽，并且其中所述第二带宽不与所述第一带宽重叠；将所述第一水印嵌入到所述数字音频文件的片段中；以及将所述第二水印嵌入到所述数字音频文件的所述片段中
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一带宽具有高于5千赫
(KHz)
的频率下限，并且所述第二带宽具有低于
5KHz
的频率上限
。3.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一水印和第二水印包括不同的水印方案，每个水印方案选自包括以下内容的列表：扩频水印
、
自相关水印和拼接水印
。4.
如权利要求1所述的方法，进一步包括：使用所述第一密钥针对所述第一水印确定所述数字音频文件的所述片段的第一水印分数；使用所述第二密钥针对所述第二水印确定所述数字音频文件的所述片段的第二水印分数；以及至少基于所述第一水印分数和所述第二水印分数来确定所述数字音频文件带水印的概率
。5.
如权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：使用机器学习
(ML)
组件来确定所述数字音频文件的所述片段的第三水印分数，其中确定所述数字音频文件带水印的所述概率包括：至少基于所述第一水印分数
、
所述第二水印分数和所述第三水印分数来确定所述数字音频文件带水印的所述概率
。6.
一种用于认证数字音频的系统，所述系统包括：处理器；以及存储指令的计算机可读介质，所述指令在由所述处理器执行时可操作以：接收数字音频文件；使用第一密钥生成第一水印，其中所述第一水印被频带限制到第一带宽；使用第二密钥生成第二水印，其中所述第二水印被频带限制到第二带宽，并且其中所述第二带宽不与所述第一带宽重叠；将所述第一水印嵌入到所述数字音频文件的片段中；以及将所述第二水印嵌入到所述数字音频文件的所述片段中
。7.
如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一带宽具有高于5千赫
(KHz)
的频率下限，并且所述第二带宽具有低于
5KHz
的频率上限
。8.
如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一水印和第二水印包括不同的水印方案，每个水印方案选自包括以下内容的列表：扩频水印
、
自相关水印和拼接水印
。9.
如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述指令可进一步操作以：使用所述第一密钥针对所述第一水印确定所述数字音频文件的所述片段的第一水印
分...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔洋，王科，何磊，F，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：