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1、南京邮电大学硕士研究生学位论文 学科门类： 分类号： 单位代码： 密 级： 硕 士 学 位 论 文 论文题目：基于回身隐藏的音频数字水印技术的研究与实现 学生姓名学号指 导 教 师学 科 专 业研 究 方 向论文提交日期 张磊 Y080632 张玲华 信号与信息处理 语音处理与现代语音通信 南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均
2、已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：_ 日期：_南京邮电大学学位论文使用授权声明南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生部办理。研究生签名：_ 导师签名：_ 日期：_南 京 邮 电 大 学硕士学位论文摘要学科、专业： 信号与信息工程研 究 方 向：语音处理与现代语音通信作 者： 张磊指 导 教 师： 张玲华题 目
3、：基于回声隐藏方法的音频数字水印中新回声核的探索和研究英 文 题 目：Researches on new echo kernels of audio digital watermarking technology based on Echo Hiding主 题 词：Keywords:I南京邮电大学硕士研究生学位论文 摘要音频数字水印技术是一种信息隐藏技术，它是一种在不对载体信号(图像、视频、音频等)产生过分影响的条件下将额外的信息嵌入到数字媒体中以实现版权保护、隐蔽通信等功能的技术。回声隐藏是基于音频的信息隐藏的一个重要分支。本文首先对音频数字水印技术的概念、基本架构、特性、分类、应用、评价标
4、准以及发展状况进行了归纳和总结。接着介绍了回声隐藏的概念、基本原理及特性，分析了回声隐藏的研究现状、发展趋势和将来的研究重点。在第四章中，本文在研究Kim提出的前后向回声核技术的基础上，结合双边时域扩展思想，提出了一种利用PN序列改进回声内核的回声隐藏算法。该算法有别于传统的时间域嵌入-倒谱域提取，水印的嵌入和提取均在时间域完成，能够在回声幅度很小的情况下保持高检测率；使用PN序列对回声内核的改进提高了水印的安全性和不可见性。在第五章中，针对原始音频对隐藏音频倒谱值的影响，本文研究了镜像核回声隐藏方法。通过对隐藏音频倒谱组成的理论推导可以看出，在镜像核回声隐藏方法中隐藏音频倒谱值受音频分段的前
5、后两部分倒谱成分影响，而在传统回声隐藏算法中隐藏音频倒谱值受原始音频主体直接影响。镜像核与传统的回声核隐藏算法相比，降低了对音频载体的要求，减小了各种恶性攻击对信息隐藏的影响；提高了隐藏信息的恢复率和算法的鲁棒性；在加噪、重采样、重量化、滤波、MP3有损压缩以及剪切等攻击方面具有更好的鲁棒性。最后，就全文的工作加以总结，讨论了在音频信息中进行信息隐藏的若干难题及对进一步研究的展望。关键词：音频数字水印技术；回声隐藏；PN序列；镜像核IV南京邮电大学硕士研究生学位论文 AbstractAbstractAudio digital watermarking technology is a kind
6、of information hiding technology, Information hiding is a technology which embeds the important data into the digital audio, picture or video to hide the existence for copyright identification or undercover communication. Echo hiding is an important branch of the information hiding based on audio si
7、gnals.At first, this paper introduces the concept, the basic structure, characteristics, classification, application, evaluation criteria and the development status of digital audio watermarking technology. Then, the paper introduces the concept, principle and characteristic of echo hiding, and anal
8、yzes its current situation, developmental trend and the key research points.In the fourth chapter, on the basis of Kims backward and forward kernels, this paper propose an echo hiding algorithm which improve the echo kernel by the PN sequence combining the Bilateral time-domain extension ideas. The
9、algorithm is different from the traditional time-domain embedding and the cepstral domain extraction, whose watermark embedding and extraction are completed both in the time domain. Besides, the algorithm can maintain a high detection rate in the case of very small echo amplitude and improve the wat
10、ermark security and invisibility.Usually, the original audio affect the value of cepstrum of the embedded audio to a certain extent, this paper study the mirrored kernel echo hiding method. The cepstrum value for determining the embedded datum is affected by the difference of the cepstrum components
11、 in the front and rear parts of a host audio segment in the proposed scheme whereas that value is directly affected by the cepstrum component from host audio signals in the conventional schemes. Comparing to the conventional method, the proposed method not only decrease the effect of the audio carri
12、er, but also is more robust to many attack operations, such as noise addition, re-sample, re-quantization, filter, MP3 encoding/decoding, pitch scaling and so on.Finally, this paper makes a summarization and points out some prospects of the next step of the research work.Key Words: Audio Digital Wat
13、ermarking Technology; Echo Hiding; PN sequence; Mirror Kernel南京邮电大学硕士研究生学位论文 目录目录摘要IAbstractII目录III第一章 绪论11. 1选题的意义和研究背景11. 2音频数字水印技术概述21.2.1音频数字水印技术的概念21.2.2音频数字水印技术的评价标准61.2.3音频数字水印技术的发展状况81.3本论文的主要研究内容及章节安排9第二章 基础理论知识112.1 人耳的听觉特性112.1.1 临界频带112.1.2掩蔽效应112.2倒谱分析122.2.1倒谱的概念132.2.2倒谱自相关142.2.3 短时傅里叶变换15第三章 回声隐藏技术综述173.1回声隐藏的基本原理173.2回声隐藏的嵌入方法概述193.3回声隐藏的提取算法概述22
