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466 以科学发展观促进科技创新(中)
一种用Matlab实现的基于小波变换的音频数字水印
赵伟 贾振红
新疆大学信息工程学院，乌鲁木齐，830046
摘要数字水印技术作为数字媒体版权保护和信息保密的有效办法，近年来在国内外
引起了人们极丸的兴趣。本文介绍了音频数字水印技术奉身的特点和模型以及Maflab在数
字音频水印处理中的应用，然后提出了一种基于小波变换的音频数字水印方案，并用Madab
语言予以实现．
关键词 计算机图像处理音频数字水印 小波分解Matlab
引言
随着现代科技的发展，互联网以其高效快速的优点取代了许多传统的多媒体发行渠道，高质量数字
录制设备的数量剧增，信息产品被盗版的风险也随之剧增，这使得信息产品的安全成为人们日益关注的
目标。通常我们把水印定义为：不被感知地在作品中嵌入信息的操作行为，但广义的水印也包括可见水
数字图像。此后，研究人员将数字水印的概念扩展到电视图像和声音等领域。由于水印技术在广播监
视、所有权鉴别、所有权验证、操作跟踩、内容认证、拷贝控制和设备控制、数据检测等领域有着广泛的应
用前景。因而数字水印日益成为一个非常活跃的课题，也引起了工业界的浓厚兴趣。本文先对人们关
注的水印技术略加介绍，然后提了一种基于小渡变换的水印嵌入和提取算法。
一、数字水印技术及Matlab在数字水印处理中的应用
(一)数字水印的基本特点
水印与其他技术的区别在于三个重要方面。
1．不可感知性
与条形码不同，水印不会减损图像或声音的感觉效果，水印应当在感觉上不可见，以避免影响媒体
质量：同时水印应当在统计上不可见，即攻击者难于用统计的方法发现和删除水印。
2．鲁棒性
水印与其嵌入的作品密不可分，和头区段不同，当作品被显示或转化为其他文件格式时水印不会被
消除，即水印的鲁棒性：生成的水印应当具有经受各种常用的信号处理、压缩和解压及抗攻击的能力，任
何企图移动和破坏术印的操作都将导致媒体质量的严重破坏。
3．安全性
水印将经历和作品相同的变换，这意味着通过检测得到的水印可以获悉有关那些变换的一些情况。
正是这三个特性使水印在当前应用中的价值无法估计。
根据水印提取时，是否要用到原始的未加水印的作品，我们可以把水印检测技术分为含辅助信息检
第47分会场科技创新论坛467
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测和盲检测。在水印著作文献中，常常把含有辅助信息检测器的系统称为私有水印系统，而那些用盲检
测器的系统则称为公有水印系统。
(二)数字水印系统的一般模型
数字水印系统的一般模型如图1所示，其中，在水印检测时，若省去原始载体作品，则为盲检测。
图l 数字水印系统一般模型
(三)Madab在数字水印处理中的应用
对于数字水印的实现，Marlab是一个功能强大且操作很方便的工具，它对数字信号处理提供了大
量的函数。本文是基于小渡变换的数字音频水印，在此笔者仅给出Matlab中与本文有关的函数说观。
1声音数据输入输出函数
Auread()和auwr[te()：读写wu—law编码的音频文件。
Wavread()和wavwrite()：读写Windows的WaV音频文件。
WarpIav()：播放wav声音文件，当然，也可以把处理后的wav文件保存后再用其他工具播放。
Wavrecord()：可以对处理后的wav文件进行录音。
2．小波变换及分解
Dwt()和dwt2()：分别实现一维信号和二维信号的离散小泼变换。
Idwt()和idwt2()：分别实现一维和二维信号的逆离散小波变换。
Wavedec()和waverec()：多尺度一维小波分鹪和重构函数(一维多分辨率分析函数)。
Appcoef()和detcoef()：提取一维小波变换低频和高频系数。
Wavedec2()和waverec2()：多尺度二维小波分解和重构函数(--维多分辨率分析函数)。
