[发明专利]基于极谐变换的鲁棒数字音频水印嵌入及检测方法

权利要求书

1.一种基于极谐变换的鲁棒数字音频水印嵌入方法，其特征在于按照如下步骤进行：

步骤11：水印预处理：将二值水印图像置乱加密为安全水印矩阵，其中

再对其进行降维处理，即将二维水印图像转换为一维二进制水印序列：

；

步骤12：根据数字水印与同步码大小，对原始音频载体进行分段，然后利用时间域音频 样本统计特性嵌入同步码，具体如下：

步骤121：将按同步码长度分成段，每一段含有个音频样本， 即

步骤122：计算的平均值，即

；

步骤123：采用量化方法嵌入同步码，即对每一段，修改其均值，以嵌 入一位同步码,修改策略为:

其中，为修改前音频样本值，

为修改后的音频样本值，

且有：

其中，mod为取模运算，S₁为量化步长；

步骤13：水印信号的嵌入,具体如下：

步骤131：将音频后半部分映射成二维矩阵的形式，并进行非下采样小波变换得到低 频子带；

步骤132：根据要嵌入水印位数的多少，在选取稳定矩的规则之下，选取相应数量的稳 定的PHT矩进行水印嵌入，公式如下：

Quantizethechosenbyaquantizerqusing:

Modifythechosenvalueby:

其中,为待嵌入水印的幅值，水印图像,mod为模运算函数，q为 量化步长；

步骤133：对选取的PHT矩嵌入水印信息前后分别进行重构，得到两个重构的二维形式 的音频，对这两个重构的二维形式音频做差值运算，将得到的差值叠加到原载体二维形式 的音频中，得到修改后的低频系数，再根据非下采样逆小波变换，即得到了含水印的二维形 式音频，最后还原为一维形式的音频，再重构回原来的音频数据段当中得到含水印的数字 音频；

步骤14：重复步骤12～步骤13对其它音频数据段进行同步码与水印信息的嵌入。

2.一种与权利要求1所述基于极谐变换的鲁棒数字音频水印嵌入方法对应的检测方 法，其特征在于按照如下步骤进行：

步骤21：采用通讯领域中的帧同步码逐位比较方式查找同步码，根据检测到的同步码， 以两个相邻同步码之间的音频数据段作为待提取水印的侯选音频数据段；

步骤22：水印信号的提取，具体如下：

步骤221：将获得的含水印音频数据段映射成二维形式并进行非下采样小波变换得到 低频子带，将其进行PHT矩的计算，在选取稳定矩的规则之下，选取与水印嵌入时相对应位 置的矩，利用量化方法对其进行水印信息的提取；

步骤222：量化方法提取公式如下：

Quantizethechosenbythesamequantizerqusing:

Settheextractedwatermarkedbitas

其中，为四舍五入函数，为提取出的水印；

步骤23：重复步骤21～步骤22，对每个相邻同步码间的音频水印数据段进行水印提取， 并利用“择多原则”求出最优水印图像:

;

步骤24：对进行升维处理，得到水印图像矩阵，再对进行逆置乱解密，得到所 提取的二值图像水印

。