基于小波和余弦变换组合的音频零水印算法

为了提高传统水印方案的透明性,该文对基于离散小波变换(DWT)和离散余弦变换(DCT)的音频零水印进行了研究.该文将音频分成等长帧.对每帧进行DWT提取出近似分量.对近似分量进行DCT后求均值.根据相邻均值间的关系嵌入水印.仿真实验表明该算法对于MP3压缩、重量化、重采样、低通滤波、降噪等常见音频信号处理攻击具有很强的鲁棒性且效率较高.     

基于混沌的离散小波变换鲁棒音频盲水印

提出了基于混沌的离散小波变换（DWT）的数字音频盲检测算法.算法首先对原始音频数据进行分段处理,然后对每个音频数据段进行4级DWT变换,最后利用4级细节小波系数统计均值趋于零的特性,通过修改4级细节小波系数统计均值,每一段中嵌入一个水印比特,算法提取水印时不需要原始音频信号.为了便于观察,水印选用了二值可视图像,并利用混沌技术进行了加密处理,加强其安全性.仿真实验证明了算法对滤波、有损压缩、重采样等常见信号处理方法具有鲁棒性,与同类算法相比,具有更好的不可感知性.     

无线音频传感器网络中低能耗数据采集方法研究

计算、存储空间、电能等资源极其有限的无线传感器网络节点,难以实现宽带音频、视频、图像等信号的采集和大流量采样数据的无线传输.针对此问题,结合压缩感知理论,提出了一种基于随机采样的音频信号采集方案.该方案中音频采集节点直接对模拟的音频信号进行低速随机采样,并将少量的低速采样得到的采样值传输至用户端,复杂的信号重建过程和信号分析在用户端完成.在单纯随机采样的基础上,提出了加性的随机采样时刻序列生成方法、推导了随机采样等效观测矩阵,并对随机采样等效观测矩阵的性能进行了仿真分析.仿真实验表明:该方案合理可行,以0.4倍奈奎斯特频率对音频信号采样时,信号重建误差低于0.02;以0.5倍奈奎斯特频率对音频信号采样时,信号重建误差低于0.01.在噪声模型下,该方案有一定抑制噪声功能.该方案在保证信号重建质量的前提下,能够大大降低节点数据采集与传输的能耗,从而有效解决无线音频传感器网络中由于数据量大造成的网络拥塞和大能耗问题.     

DWT DCT QR结合的音频盲水印算法

为保护互联网中数字音像制品的合法版权,结合离散小波变换（DWT）、离散余弦变换（DCT）、QR分解以及音频的特性,提出了一种针对音频的盲水印算法。首先对原始音频分段,然后对每个分段进行小波变换求得近似分量,再进行离散余弦变换,对低频部分进行QR分解,在QR分解后得到的上三角矩阵中嵌入水印信息。实验结果表明,该算法具有较好的透明性和鲁棒性,能够承受高斯加噪、重采样、重量化、低通滤波、MP3压缩、裁剪替换等常见音频信号处理攻击。     

基于双重小波系数集的音频水印算法研究

提出一种基于双重小波系数集的音频水印算法,定义了双重小波系数集.对原始音频信号进行小波分解后,根据双重小波系数集内两个元素间的相互关系,对双重小波系数集进行选择并将其分成两类从而嵌入和提取水印.同时利用shuffle算法对水印序列进行置乱,以提高系统的安全性.实验结果表明,该算法对原音频信号影响极小,并对于各种音频操作和攻击,如重采样、重量化、低通滤波、Mpeg编码、Gaussian噪声等具有较好的鲁棒性.     

一种双重判断机制的音频篡改盲检测算法

插入和删除是两种常见的音频篡改操作.针对现有基于电网频率(ENF)信号的音频篡改检测算法对插入和删除操作定位精度不高的问题,提出一种双重判断机制的篡改盲检测算法.机制一利用最大相关偏移量曲线来确定篡改位置;机制二根据最大相关偏移量曲线所对应的斜率曲线来确定篡改位置.将机制一和机制二联合使用可获得更好的篡改定位精度.为了简化算法实现,文中还提出一种不用引入额外ENF参考信号计算最大相关偏移量的方法.与现有文献中两种代表性算法相比,文中算法具有更高的篡改定位准确度,且对重采样、压缩及加噪这3种常见的音频处理操作有一定的鲁棒性.     

一维四阶双曲方程的紧致差分格式

本文主要研究一维四阶双曲方程初边值问题.首先通过引入一个中间函数将其转化为二阶方程组,然后对方程中的空间导数项采用四阶紧致差分格式离散,时间导数项采用二阶中心差分格式离散,构造出问题的隐式紧致差分格式.数值算例表明该格式具有较好的计算效果.     

基于协同滤波的尖峰噪声抑制方法

针对旋转磁共振探测方法易受尖峰噪声干扰的问题, 提出一种协同滤波消除核磁共振探测数据中尖峰噪声的方法. 先通过3σ法则判断一个脉冲矩下测量数据是否存在尖峰噪声, 将测量数据分为有尖峰噪声和无尖峰噪声两组； 再分别对其进行离散余弦和Hadamard变换, 得到两组变换域系数, 用无尖峰噪声数据的变换系数计算Wiener滤波系数, 利用该系数对含尖峰噪声的数据进行滤波; 最后, 对滤波后含尖峰噪声数据的系数进行Hadamard和离散余弦逆变换, 实现尖峰噪声的消除. 仿真实验结果表明, 该方法对地面核磁共振数据中尖峰噪声的消除准确度较高, 提高了信号特征参数的提取精度.     

基于协同滤波的尖峰噪声抑制方法

针对旋转磁共振探测方法易受尖峰噪声干扰的问题, 提出一种协同滤波消除核磁共振探测数据中尖峰噪声的方法. 先通过3σ法则判断一个脉冲矩下测量数据是否存在尖峰噪声, 将测量数据分为有尖峰噪声和无尖峰噪声两组； 再分别对其进行离散余弦和Hadamard变换, 得到两组变换域系数, 用无尖峰噪声数据的变换系数计算Wiener滤波系数, 利用该系数对含尖峰噪声的数据进行滤波; 最后, 对滤波后含尖峰噪声数据的系数进行Hadamard和离散余弦逆变换, 实现尖峰噪声的消除. 仿真实验结果表明, 该方法对地面核磁共振数据中尖峰噪声的消除准确度较高, 提高了信号特征参数的提取精度.     

阻尼梁振动方程的高阶数值格式

本文研究了带有阻尼项的四阶梁振动方程初边值问题,基于紧致差分方法,给出了数值求解该问题的四种高阶紧致差分格式.对方程中的一阶和二阶时间导数项采用中心差分离散,对四阶空间导数项分别采用五点、七点和带紧致的五点、七点四种方法进行离散,得到四种高阶紧致差分格式,这四种格式均在时间方向达到二阶精度,在空间方向分别达到二阶、四阶、四阶和六阶精度.最后利用数值算例验证了四种格式的精度阶与理论结果一致.本文相对于之前的研究,对弹性梁的振动增加了阻尼因素,因此也更加适合对实际问题的数值计算.     

基于内容的自适应量化数字音频盲水印算法

现有量化调制音频水印技术普遍采纳了均匀量化策略，其不仅需要结合大量实验确定量化步长。而且难以保证不可感知性与鲁棒性的良好平衡．以模糊聚类分析理论为基础．提出了一种自适应量化小波域数字音频盲水印算法．该算法能够结合数字音频局部特征．利用模糊聚类分析自适应确定量化步长，并在小波域内将水印信号嵌入到音频数据段的低频分量中．仿真实验表明，所提出的算法不仅具有较好的不可感知性．而且对于叠加噪声、重新采样、重新量化、低通滤波、MP3压缩等音频处理与攻击均具有较好的鲁棒性．     

基于变换域的数字语音水印算法研究

结合离散小波变换和离散余弦变换在信号处理领域的优点,研究了基于变换域的数字语音水印算法.将宿主语音信号通过离散小波变换获得人耳不易察觉的低频分量后,根据均值量化的离散余弦变换直流系数正负性不易改变的特点,实现了零水印盲检测实验.结果表明,该算法有效地提高了数字语音水印的透明性、鲁棒性和抗攻击能力.     

基于重叠式元胞移位的音频广告统计方法

根据广播广告监测的需求，提出一种基于重叠式元胞移位的音频广告检测算法.由于广告类型的多样性，该算法以多种类型的广告作为研究对象，并结合元胞自动机的基本理论和音频本身所具有的特点，采用重叠式元胞移位与互相关函数相结合的检测算法，实现音频广告的检测.实验结果表明:基于重叠式元胞移位的音频广告检测算法可以快速准确地从音频广播节目中检测出广告所在时间段，统计得到广告出现的次数，具有很好的鲁棒性.     

一种基于小波变换的同步音频水印算法

提出了一种基于小波变换的同步音频水印算法.该算法具有以下特点:(1)利用同步信号定位水印的嵌入位置,以提高水印提取的正确率.同步信号嵌入时域,用于提高搜索效率;同时又再次嵌入在小波变换域,用于提高其正确性.(2)根据音频的局部相关特性自适应确定量化步长,并将水印信息量化嵌入到小波变换域的低频系数中.仿真实验表明:该同步自适应音频水印算法不仅具有较好的透明性,而且对诸如低通滤波、有损压缩、重采样等攻击均具有较好的鲁棒性.     

特定类型音频流泛化识别方法

提出一种基于Mel频率倒谱系数(MFCC)和AdaBoost算法的特定类型音频流泛化识别方法,通过分析特定类型音频流的子类别间的共性和差异性,利用共性特征进行泛化识别,能够准确地检测并定位音频流中特定类型的音频.文中将枪声作为特定类型音频进行研究,通过提取各种枪声子类别的共性,弱化子类间的差异得到一个泛化的枪声模板,利用一个模板就可以支持多子类的准确识别.实验结果表明,算法的识别准确率为87.6%,查全率达到91.8%.     

基于分层熵检测的音频分割算法

音频分割是提取音频结构和内容语义的重要手段,是基于内容的音频分析、检索的基础.提出分层熵检测音频分割算法,采用定长分析窗分层结构遍历音频流,窗内根据熵变化趋势检测跳变点.实验结果表明,该算法避免了ΔBIC分割算法中的硬门限判决和数据累积问题,是一种更加有效的音频分割方法.     

一种基于混沌映射的音视频水印互认证方案

多媒体认证技术用于证明所接收到多媒体内容的原始性并检测恶意的内容改动.在Lin Chingyung定理和Fridrich的二维混沌映射理论的基础上,提出了一种新的音视频互认证方案,与前人方法不同的是,它采取了单水印认证两种媒体的方案(音视频),所提方案能承受适当的MPEG压缩,同时能检测恶意的内容改动.由于水印仅被加入到音频(或视频)数据,能避免视频帧(或音频块)的失真,所以此方案可应用于一些特殊的场合,比如军事和医疗.     

音频数据加密的二值音频可听密码方案

数字音频文件数据量大、相关性强、冗余度高,传统加密算法难以满足其实时安全性要求.针对此问题,根据人耳听觉特性提出了一种基于二值音频的可听密码方案.该方案借鉴图像半色调技术对秘密音频数据进行二值化处理,以降低音频信息的数据量;结合可视密码技术的(k,n)门限方案的基本阵对二值数字音频进行分存和加密,从而破坏了原始音频数据之间的相关性.在解密时只需同步播放任意k份秘密音频就可直接通过人耳听觉系统解密,少于k份的任意秘密音频同步播放不会暴露原始音频的任何信息.实验结果表明,加密后的音频具有良好的随机性和安全性.与原始秘密音频相比,恢复后的秘密语音虽有一些失真,但其语音内容易于辨识、可懂.     

基于盲源分离理论和人类听觉掩蔽效应的数字音频水印方法

将盲源分离理论应用于数字音频水印技术,以达到在宿主信号未知的情况下分离出嵌入水印信号的目的;把生成混沌序列的初始值和宿主信号的时、频掩蔽信号作为密钥信息,生成嵌入水印信号,充分保证了水印检测的安全性;引入人类听觉系统(human auditory system,HAS)掩蔽效应的概念,使嵌入水印信号完全自适应于宿主信号,以提高算法的鲁棒性.实验结果表明,嵌入水印的音频信号没有明显的听觉失真,满足了音频水印不可听性的要求;经过低通滤波、重采样、添加噪声、剪切和mp3压缩等攻击后,嵌入水印信号和分离出的水印信号之间的相关函数较进行频域和时域掩蔽作用之前,具有更加明显的二值分布特征,算法的鲁棒性明显优于掩蔽作用之前;同时,该方法无需外加同步信息,就可以取得良好的同步效果.