[发明专利]一种多层最低有效位的易碎水印语音自恢复技术

摘要

本发明公开了一种多层最低有效位的易碎水印语音自恢复技术：最低有效位的参数化；在发送端设计水印嵌入算法；在接收端设计数据恢复算法。本发明通过调整最低有效位层数，可以实现嵌入水印后信号的不可感知性和恢复后信号的可懂度之间的权衡，在不同的场景和不同的要求下，选择不同的最低有效位来嵌入水印信息，来适应实际场景中复杂多变的环境。

主权项

1.一种多层最低有效位的易碎水印语音自恢复技术，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，最低有效位的参数化：将最低有效位层数x当成参数，它与最大量化位数a和哈希比特位数y之间满足以下数量关系：其中，n是每一帧中包含采样点的个数，m是每个帧组中包含帧的个数，k是每个帧组的参考值个数；利用排除法求得最佳参数的取值，根据实际需要选择最低有效位层数以后，直接确定其他的参数，以便在不同的发送端和接收端设计相应的算法和参数；步骤二，在发送端设计水印嵌入算法：①在发送端对原始语音信号进行分帧和分帧组，将每帧的最高有效位除以一个压缩系数分别获得压缩信息；②对每个帧组内的压缩信息进行线性变换，得到未量化的参考值，对未量化的参考值进行量化处理；③将每帧的最高有效位、序号信息和量化后的参考值输入哈希函数中，生成哈希序列，再随机生成与哈希序列等位长的定位序列，并与哈希序列做异或运算，生成与哈希序列等位长的检验序列；④将检验序列信息和量化后的参考值信息作为水印一起嵌入到最低有效位中；步骤三，在接收端设计数据恢复算法：①在接收端收到某段语音信号后，按照与发送端相同的方式对接收到的语音信号进行分帧和分帧组，提取出每帧最低有效位中量化后的参考值信息和检验序列信息；②将每帧中的最高有效位提取出来，并与序号信息、量化后的参考值信息一起输入与发送端相同的哈希函数中，计算得到哈希序列，并与提取出来的检验序列信息做异或运算，得到定位数据，根据每一帧定位数据的异同，判断出被篡改的帧；③根据未被篡改的帧的量化后的参考值，估计未被量化的参考值，并且计算出被篡改部分的压缩信息；④将未被篡改部分的压缩信息和被篡改部分的压缩信息结合，生成原始语音信号的压缩信息，乘以压缩系数得到原始的语音信号。