本发明专利技术公开了一种基于双重加密的DWT—DCT域音频公开水印算法，其包括水印嵌入过程和水印检测过程。所述水印嵌入过程依次包括二值水印图像的双重加密、对原始音频进行分段处理、对每段系数进行DWT和DCT变换、量化嵌入、对量化系数做IDCT和IDWT变换、重组、得到含水印信息音频。所述水印检测过程依序包括对待测音频信号进行分段处理、对各段系数进行DWT和DCT变换、把n个水印系数系列的对应位上的水印参考值相加、重构二维图像、反置乱处理、得到恢复出水印图像。本发明专利技术有效保证了水印的透明性、大大降低了水印的漏检率、提高水印检测的鲁棒性和准确率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像信息安全
，尤其涉及一种基于双重加密的DWT — DCT域音频公开水印算法。
技术介绍
近年来，国内外有关认证水印的论述日益增加。水印的预处理是比较常见的保证水印安全性方法，通常会采用图像置乱的方法使得图像变成杂乱无章，起到加密作用，但是图像置乱方法具有周期性，持续按原方法变换，将会还原出原始水印信息，所以此种加密水印的安全性是相对的，有一定 缺陷。混沌现象是非线性动力系统中出现的类似随机的、确定性的过程。混沌序列的主要特点:(1)形式简单。只需要混沌映射参数和初始条件就可方便生成，不必浪费空间来存储整个序列。(2)初始条件敏感性。一般不同的初始值，即使相当接近，迭代得到的混沌轨迹序列均不相同。(3)确定性。只要有给定相同的初始值，其相应的轨迹肯定相同。一般给出一段有限长度的混沌序列，非法者是很难从中推断出它的初始条件。因此，把数字图像与混沌序列进行运算，将使数字图像也具有混沌序列的特点，达到图像加密的目的。然而，混沌加密技术只改变图像的像素值，并不改变像素的位置，不能有效地抵抗水印的剪切攻击。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提出一种具有鲁棒性、能够有效的抵抗水印的剪切攻击、对原始图像的损坏少、且水印的透明性好的基于双重加密的DWT — DCT域音频公开水印算法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案为:一种基于双重加密的DWT — DCT域音频公开水印算法包括以下步骤:一、水印的嵌入过程:定义原始音频信号为A= {a(i), O ( i〈Length},其中，Length为音频数据的个数，a(i)是第i个音频数据的幅度值；定义二值水印图像为W= {W(i，j)，O彡i〈M，0彡」〈叫，其中，1^表示水印的行、列数，ff(i, j) e {O, 1}表示二值水印图像的第i行第j列像素灰度值；其具体嵌入过程如下:I)把二值水印图像Wmxn用Arnold变换进行置乱与降维处理，实现一次加密；然后与等长的Logistic混沌序列进行异或运算，实现二次加密，即得到双重加密后的水印ψ.vv MXN 2)对原始音频A进行分段处理，所述分段处理过程为:按跳跃式选取元素构成η段长度为LXMXNX 2系数系列IO⑴，其中，L是DWT变换次数，且 nX LXMXNX 2〈Length ；3 )对每段系数进行L级DffT变换，得CAl, CDl, CDl^1,...CD1,其中，CAl是第L级近似分量，CDi是细节分量；4)对CA1进行DCT变换，然后选取变换后的低中频系数x(j)进行量化，并以其作为水印嵌入位嵌入加密后的水印信息，所述系数量化过程如下:令z (j) = ;Da是预先设定的量化参数，若z(j)%2==W，(i),则 X (j) =z (j) XDa-Da/2;否则X (j) =z (j) XDa+Da/2;其中，[]表示四舍五入取整运算，％表示取余运算；5)对量化后的系数X做IDCT变换得到CA ‘，然后再进行L级IDWT变换，最后将含水印信息的各段替换原对应系数，即得到含水印信息音频；二、水印的检测过程:Stepl:对待检测音频信号进行分段处理，所述分段处理过程为按跳跃式选取元素构成η段系数系列； Step2:对各段系数进行与水印嵌入过程相同的L级DWT变换，获得第L级近似分量 CaL ；Step3:对Ca1进行DCT变换，选取变换后的低中频系数x’ (i)计算获得一个水印参考信息值，所述计算水印参考信息值的公式为:权利要求1.基于双重加密的DWT — DCT域音频公开水印算法，其特征在于:其包括以下步骤: 一、水印的嵌入过程: 定义原始音频信号为A= {a(i), O ( i〈Length},其中，Length为音频数据的个数，a(i)是第i个音频数据的幅度值； 定义二值水印图像为W={W(i，j)，0≤i〈M，0≤j〈N}，其中，Μ、N表示水印的行、列数，W(i, j) e {O, 1}表示二值水印图像的第i行第j列像素灰度值； 其具体嵌入过程如下:1)把二值水印图像Wmxn用Arnold变换进行置乱与降维处理，实现一次加密；然后与等长的Logistic混沌序列进行异或运算，实现二次加密，即得到双重加密后的水印W’ MXN ； 2)对原始音频A进行分段处理，所述分段处理过程为: 按跳跃式选取元素构成η段长度为LXMXNX 2系数系列IO (i)，其中，L是DWT变换次数，且 nXLXMXNX2〈Length ； 3)对每段系数进行L级DWT变换，得CA\⑶\⑶H，...⑶\其中，CA1是第L级近似分量，CDi是细节分量； 4)对Cf进行DCT变换，然后选取变换后的低中频系数x(j)进行量化，并以其作为水印嵌入位嵌入加密后的水印信息，所述系数量化过程如下: 令z (j) = ; Da是预先设定的量化参数，若 z(j)%2==W，(i),贝丨J x(j)=z (j) XDa-Da/2;否贝丨J x(j)=z(j) XDa+Da/2; 其中，%2 其中，「I表示向上取整运算，％表示取余运算； Step4:然后把η个水印系数系列的对应位上的水印参考值相加，根据“投票原则”判定出对应的一个水印信息位，所述“投票原则”如下: 若有Ψ!⑴+W’ 2⑴+W’ 3⑴+...+W’n(i) >n/2,则可判定对应一个水印信息为W"⑴=1，否则W〃⑴=0; Step5:重复Step4的操作,直到得到一个长为M*N信息系列W〃，然后与嵌入时相同的Logistic混沌序列进行异或运算，重构二维图像，再使用与嵌入时相同的置乱模板进行反置乱处理，即恢复出水印图像w'。2.根据权利要求1所述的基于双重加密的DWT— DCT域音频公开水印算法，其特征在于:所述水印的嵌入过程还包括对得到的含水印信息音频进行评价的步骤，该评价步骤采用信噪比SNR评价原始音频信号与含水印信息音频信号之间的差别，其评价公式如下:3.根据权利要求1所述的基于双重加密的DWT— DCT域音频公开水印算法，其特征在于:所述水印的检测过程中还包括对恢复出的水印图像进行归一化互相关性计算步骤，该归一化互相关计算的公式如下:全文摘要本专利技术公开了一种基于双重加密的DWT—DCT域音频公开水印算法，其包括水印嵌入过程和水印检测过程。所述水印嵌入过程依次包括二值水印图像的双重加密、对原始音频进行分段处理、对每段系数进行DWT和DCT变换、量化嵌入、对量化系数做IDCT和IDWT变换、重组、得到含水印信息音频。所述水印检测过程依序包括对待测音频信号进行分段处理、对各段系数进行DWT和DCT变换、把n个水印系数系列的对应位上的水印参考值相加、重构二维图像、反置乱处理、得到恢复出水印图像。本专利技术有效保证了水印的透明性、大大降低了水印的漏检率、提高水印检测的鲁棒性和准确率。文档编号G10L19/018GK103208288SQ20131008054公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日专利技术者杨志疆 申请人:漳州职业技术学院本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于双重加密的DWT—DCT域音频公开水印算法，其特征在于：其包括以下步骤：一、水印的嵌入过程：定义原始音频信号为A={a(i),0≤in/2，则可判定对应一个水印信息为W"(i)=1，否则W"(i)=0；Step5：重复Step4的操作，直到得到一个长为M*N信息系列W"，然后与嵌入时相同的Logistic混沌序列进行异或运算，重构二维图像，再使用与嵌入时相同的置乱模板进行反置乱处理，即恢复出水印图像w′。FDA00002912424500011.jpg,FDA00002912424500012.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志疆，
申请(专利权)人：漳州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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