專利名稱：基于雙重加密的dwt—dct域音頻公開水印算法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像信息安全技術領域，尤其涉及一種基于雙重加密的DWT — DCT域音頻公開水印算法。
背景技術：
近年來，國內外有關認證水印的論述日益增加。水印的預處理是比較常見的保證水印安全性方法，通常會采用圖像置亂的方法使得圖像變成雜亂無章，起到加密作用，但是圖像置亂方法具有周期性，持續(xù)按原方法變換，將會還原出原始水印信息，所以此種加密水印的安全性是相對的，有一定 缺陷?；煦绗F象是非線性動力系統(tǒng)中出現的類似隨機的、確定性的過程。混沌序列的主要特點:(1)形式簡單。只需要混沌映射參數和初始條件就可方便生成，不必浪費空間來存儲整個序列。(2)初始條件敏感性。一般不同的初始值，即使相當接近，迭代得到的混沌軌跡序列均不相同。(3)確定性。只要有給定相同的初始值，其相應的軌跡肯定相同。一般給出一段有限長度的混沌序列，非法者是很難從中推斷出它的初始條件。因此，把數字圖像與混沌序列進行運算，將使數字圖像也具有混沌序列的特點，達到圖像加密的目的。然而，混沌加密技術只改變圖像的像素值，并不改變像素的位置，不能有效地抵抗水印的剪切攻擊。

發(fā)明內容
為了克服現有技術的不足，本發(fā)明的目的是提出一種具有魯棒性、能夠有效的抵抗水印的剪切攻擊、對原始圖像的損壞少、且水印的透明性好的基于雙重加密的DWT — DCT域音頻公開水印算法。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案為:一種基于雙重加密的DWT — DCT域音頻公開水印算法包括以下步驟:一、水印的嵌入過程:定義原始音頻信號為A= {a(i), O ( i〈Length},其中，Length為音頻數據的個數，a(i)是第i個音頻數據的幅度值；定義二值水印圖像為W= {W(i，j)，O彡i〈M，0彡」〈叫，其中，1^表示水印的行、列數，ff(i, j) e {O, 1}表示二值水印圖像的第i行第j列像素灰度值；其具體嵌入過程如下:I)把二值水印圖像Wmxn用Arnold變換進行置亂與降維處理，實現一次加密；然
后與等長的Logistic混沌序列進行異或運算，實現二次加密，即得到雙重加密后的水印
ψ.vv MXN 2)對原始音頻A進行分段處理，所述分段處理過程為:按跳躍式選取元素構成η段長度為LXMXNX 2系數系列IO⑴，其中，L是DWT變換次數，且 nX LXMXNX 2〈Length ；3 )對每段系數進行L級DffT變換，得CAl, CDl, CDl^1,...CD1,其中，CAl是第L級近似分量，CDi是細節(jié)分量；4)對CA1進行DCT變換，然后選取變換后的低中頻系數x(j)進行量化，并以其作為水印嵌入位嵌入加密后的水印信息，所述系數量化過程如下:令z (j) = [x(j)/Da] ;Da是預先設定的量化參數，若z(j)%2==W，(i),則 X (j) =z (j) XDa-Da/2;否則X (j) =z (j) XDa+Da/2;其中，[]表示四舍五入取整運算，％表示取余運算；5)對量化后的系數X做IDCT變換得到CA ‘，然后再進行L級IDWT變換，最后將含水印信息的各段替換原對應系數，即得到含水印信息音頻；二、水印的檢測過程:Stepl:對待檢測音頻信號進行分段處理，所述分段處理過程為按跳躍式選取元素構成η段系數系列；

Step2:對各段系數進行與水印嵌入過程相同的L級DWT變換，獲得第L級近似分量 CaL ；Step3:對Ca1進行DCT變換，選取變換后的低中頻系數x’ (i)計算獲得一個水印
參考信息值，所述計算水印參考信息值的公式為:
權利要求
1.基于雙重加密的DWT — DCT域音頻公開水印算法，其特征在于:其包括以下步驟: 一、水印的嵌入過程: 定義原始音頻信號為A= {a(i), O ( i〈Length},其中，Length為音頻數據的個數，a(i)是第i個音頻數據的幅度值； 定義二值水印圖像為W={W(i，j)，0≤i〈M，0≤j〈N}，其中，Μ、N表示水印的行、列數，W(i, j) e {O, 1}表示二值水印圖像的第i行第j列像素灰度值； 其具體嵌入過程如下:1)把二值水印圖像Wmxn用Arnold變換進行置亂與降維處理，實現一次加密；然后與等長的Logistic混沌序列進行異或運算，實現二次加密，即得到雙重加密后的水印W’ MXN ； 2)對原始音頻A進行分段處理，所述分段處理過程為: 按跳躍式選取元素構成η段長度為LXMXNX 2系數系列IO (i)，其中，L是DWT變換次數，且 nXLXMXNX2〈Length ； 3)對每段系數進行L級DWT變換，得CA\⑶\⑶H，...⑶\其中，CA1是第L級近似分量，CDi是細節(jié)分量； 4)對Cf進行DCT變換，然后選取變換后的低中頻系數x(j)進行量化，并以其作為水印嵌入位嵌入加密后的水印信息，所述系數量化過程如下: 令z (j) = [x (j) /Da] ; Da是預先設定的量化參數，若 z(j)%2==W，(i),貝丨J x(j)=z (j) XDa-Da/2;否貝丨J x(j)=z(j) XDa+Da/2; 其中，[]表示四舍五入取整運算，％表示取余運算； 5)對量化后的系數X做IDCT變換得到CA‘，然后再進行L級IDWT變換，最后將含水印信息的各段替換原對應系數，即得到含水印信息音頻； 二、水印的檢測過程: Stepl:對待檢測音頻信號進行分段處理，所述分段處理過程為按跳躍式選取元素構成η段系數系列； Step2:對各段系數進行與水印嵌入過程相同的L級DWT變換，獲得第L級近似分量CaL ； Step3:對CJ進行DCT變換，選取變換后的低中頻系數X’⑴計算獲得一個水印參考信息值，所述計算水印參考信息值的公式為:W π( ) =Γ X (i)/Da ]%2 其中，「I表示向上取整運算，％表示取余運算； Step4:然后把η個水印系數系列的對應位上的水印參考值相加，根據“投票原則”判定出對應的一個水印信息位，所述“投票原則”如下: 若有Ψ!⑴+W’ 2⑴+W’ 3⑴+...+W’n(i) >n/2,則可判定對應一個水印信息為W"⑴=1，否則W〃⑴=0; Step5:重復Step4的操作,直到得到一個長為M*N信息系列W〃，然后與嵌入時相同的Logistic混沌序列進行異或運算，重構二維圖像，再使用與嵌入時相同的置亂模板進行反置亂處理，即恢復出水印圖像w'。
2.根據權利要求1所述的基于雙重加密的DWT— DCT域音頻公開水印算法，其特征在于:所述水印的嵌入過程還包括對得到的含水印信息音頻進行評價的步驟，該評價步驟采用信噪比SNR評價原始音頻信號與含水印信息音頻信號之間的差別，其評價公式如下:
3.根據權利要求1所述的基于雙重加密的DWT— DCT域音頻公開水印算法，其特征在于:所述水印的檢測過程中還包括對恢復出的水印圖像進行歸一化互相關性計算步驟，該歸一化互相關計算的公式如下:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于雙重加密的DWT—DCT域音頻公開水印算法，其包括水印嵌入過程和水印檢測過程。所述水印嵌入過程依次包括二值水印圖像的雙重加密、對原始音頻進行分段處理、對每段系數進行DWT和DCT變換、量化嵌入、對量化系數做IDCT和IDWT變換、重組、得到含水印信息音頻。所述水印檢測過程依序包括對待測音頻信號進行分段處理、對各段系數進行DWT和DCT變換、把n個水印系數系列的對應位上的水印參考值相加、重構二維圖像、反置亂處理、得到恢復出水印圖像。本發(fā)明有效保證了水印的透明性、大大降低了水印的漏檢率、提高水印檢測的魯棒性和準確率。
文檔編號G10L19/018GK103208288SQ20131008054
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權日2013年3月13日
發(fā)明者楊志疆 申請人:漳州職業(yè)技術學院