基于音频特征MFCC的零水印算法.PDFVIP

第３３卷第１０期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３３Ｎｏ．１０ ２０１６年１０月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｏｃｔ．２０１６ 基于音频特征ＭＦＣＣ的零水印算法 宋　慧　李　晨　田丽华 （西安交通大学软件学院　陕西西安７１００４９） 摘　要　　利用小波域的低频部分的奇异值具有比较稳定的性能，设计一种以音频特征为基础的零水印方案。该方案利用原始音 频特征———Ｍｅｌ频率倒谱系数（ＭＦＣＣ），一方面来构造水印，另一方面还被用于音频内容认证。先将原始音频做分段操作，取各分段 进行ＤＷＴ变换；选取小波域的低频部分，并做ＳＶＤ操作；最后利用奇异值平均值实现水印的“嵌入”，获得一个位置索引向量并据此 提取水印信息。仿真实验显示，该方案在完全不影响音频听觉质量的前提下，在抵抗常见音频攻击时有很强的鲁棒性，并能进行恶 意篡改定位。 关键词　　ＭＦＣＣ　零水印　奇异值分解　篡改定位 中图分类号　ＴＰ３　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１６．１０．０３１ ＺＥＲＯＷＡＴＥＲＭＡＲＫＩＮＧＡＬＧＯＲＩＴＨＭＢＡＳＥＤＯＮＡＵＤＩＯＦＥＡＴＵＲＥＳＯＦＭＦＣＣ  ＳｏｎｇＨｕｉ　ＬｉＣｈｅｎ　ＴｉａｎＬｉｈｕａ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｏｆｔｗａｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４９，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｉｎｇｕｌａｒｖａｌｕｅｏｆｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｎｗａｖｅｌｅｔｄｏｍａｉｎ，ｗｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｚｅｒｏｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅｗｈｉｃｈｔａｋｅｓｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆａｕｄｉｏａｓｔｈｅｂａｓｉｓ．Ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｕｓｅｓｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌａｕｄｉｏ—ｍｅｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｅｐｓｔｒｕｍｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ （ＭＦＣＣ）ｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｔｈｅｗａｔｅｒｍａｒｋｓｅｑｕｅｎｃｅ，ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｈｉｓｆｅａｔｕｒｅｉｓａｌｓｏａｐｐｌｉｅｄｔｏａｕｄｉｏｃｏｎｔｅｎｔａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ， ｏｒｉｇｉｎａｌａｕｄｉｏｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｓｅｃｔｉｏｎｓａｔｆｉｒｓｔ，ａｎｄｅａｃｈｓｅｃｔｉｏｎｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｈｅｄｉｓｃｒｅｔｅｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ．Ｔｈｅｎｔｈｅｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐａｒｔｓｏｆ ｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄｆｏｒｓｉｎｇｕｌａｒｖａｌｕｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｍｅａｎｏｆｓｉｎｇｕｌａｒｖａｌｕｅｉｓｕｓｅｄｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅ＂ｅｍｂｅｄｍｅｎｔ＂ｏｆ ｗａｔｅｒｍａｒｋｓｉｎｏｒｉｇｉｎａｌａｕｄｉｏ，ａｎｄｔｈｉｓｏｂｔａｉｎｓａｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｄｅｘｖｅｃｔｏｒ，ｉｔｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｃｈｅｍｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｈａｓｑｕｉｔｅｓｔｒｏｎｇｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｏｎｒｅｓｉｓｔｉｎｇｓｏｍｅｐｏｐｕｌａｒａｔｔａｃｋｓａｎｄｃａｎｌｏｃａｔｅｔｈｅ ｍａｌｉｃｉｏｕｓｔａｍｐｅｒｉｎｇｏｎｔｈｅｐｒｅｍｉｓｅｏｆｗｉｔｈｏｕｔｌｏｓｉｎｇａｕｄｉｔｏｒｙｑｕａｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　ＭＦＣＣ　Ｚｅｒｏｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　Ｓｉｎｇｕｌａｒｖａｌｕｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｔａｍｐｅｒｌｏｃａｌｉｓａｔｉｏｎ ＤＷＴ和ＳＶＤ的零水印算法，该算法的思路是先将音频分帧