小波域能量比音频水印算法：低复杂度，高鲁棒性

"基于能量比的小波域音频水印算法" 本文研究了一种创新的音频水印技术，其核心是结合人耳听觉掩蔽特性、小波变换和幅度调制来实现。音频水印技术的主要目的是在音频文件中嵌入不可察觉的信息，如版权标识或用户数据，同时保持原始音频的质量不受显著影响。这种新算法的亮点在于它的低复杂度和高鲁棒性，即在面对多种潜在攻击时仍能保持水印的完整性。 首先，该算法利用了人耳对音频信号的感知特性，人耳在某些频率和强度下对声音的感知会受到其他声音的影响，这一现象称为听觉掩蔽。通过这一特性，算法能够在不影响音频感知质量的情况下嵌入水印。 接着，算法采用小波变换作为处理工具。小波变换是一种多分辨率分析方法，能有效地捕捉音频信号的时间-频率特性。通过小波变换，音频信号被分解成多个频率成分，便于在不同的频段进行操作。 关键步骤是计算音频在不同分帧长度下的平均能量比。通过对音频帧进行比较，算法可以确定在哪个分帧长度下，嵌入水印对音频的影响最小。一旦找到最佳分帧长度，算法就会选择音频的低频系数进行幅度调制，因为低频部分对人耳来说较为敏感，而对微小变化的感知较弱。通过调整这些系数的幅度，可以改变每帧音频的能量比，从而嵌入水印信息。 实验结果证明了该算法的优越性。它不仅具有良好的不可感知性，意味着嵌入水印后，原始音频的听感几乎不受影响，而且表现出极强的鲁棒性。面对常见的音频处理攻击，如低通滤波、噪声添加、重采样、回声、A/μ率转换以及MP3压缩等，水印仍然能够保持稳定。此外，算法还能抵抗去同步攻击，这是许多水印算法的一个挑战，因为去同步会打乱水印的位置，可能导致水印无法正确提取。 这篇论文是由暴晋飞、柏森、朱桂斌和柏玉保等人合作完成的，他们都是在音频信息隐藏、数字音频水印等领域有深入研究的专业人士。该研究得到了重庆市自然科学基金的支持，并发表于《电子与信息学报》2010年第三期，展示了在音频水印技术领域的最新进展，为后续研究和应用提供了重要的理论基础和实践指导。 关键词：音频水印、小波变换、能量比、去同步攻击 中图分类号：TP391 文献标志码：A 文章编号：1001-3695（2010）03-1035-04 doi：10.3969/j.issn.1001-3695.2010.03.063 该研究对于保护数字音频的版权、追踪非法传播以及确保数据安全等方面具有重要意义，同时也为音频处理和信息安全领域提供了新的研究视角和技术手段。