[发明专利]基于多元广义高斯分布的数字水印检测方法

摘要

本发明公开了一种基于多元广义高斯分布的数字音频水印检测方法，首先对原始音频进行分段处理，根据短时能量计算方法构造局部能量较高的SWT重要系数段，通过乘性嵌入方式对其系数进行修改，并对修改后系数的子带和其他子带进行逆SWT变换得到含水印数字音频；然后，利用SWT高频子带之间存在的相关性，使用多元广义高斯分布对SWT系数进行统计建模，并结合MLE方法与Newton‑Raphson迭代方法进行参数估计；最后，利用对数似然比方法构造出最大似然检测器提取水印信息。

主权项

1.一种基于多元广义高斯分布的数字水印检测方法，包括水印嵌入及水印提取，其特征在于：约定：代表宿主音频信号；代表水印长度，；代表每段长度为的音频，代表第二尺度高频子带，代表第三尺度高频子带；代表窗口长度；代表重要SWT系数的原始位置；代表重要系数段，代表重要系数段；代表散射矩阵；代表形状参数；代表尺度参数；代表维数；所述水印嵌入按如下步骤进行：a. 初始设置获取宿主音频信号并初始化设置；b. 水印嵌入b.1 对进行分段处理，每段长度为：；b.2 对进行三级SWT变换，得到和，计算每个SWT系数的短时能量并根据大小做降序排列：，其中，；b.3 滤除位于音频末尾端附近的系数及相邻过近的系数，选取前个重要SWT系数作为水印嵌入起始位置，记录选取后个系数为，将嵌入水印的位置同样作为的水印嵌入位置；b.4 构造出两种乘性嵌入强度函数用于嵌入水印位“1”或“0”：，；b.5 修改与中对应系数得到与：；b.6 将与结合其它子带做逆SWT，获取含水印数字音频；所述水印提取按如下步骤进行：c. 系数多元广义高斯分布统计建模c.1 根据记录确定重要SWT系数，确定待提取水印SWT系数段；c.2 利用中值法估计出SWT子带的噪声标准偏差：；c.3 通过数值法分别求得的反函数；c.4 分别计算每一个系数段中在嵌入水印“1”和嵌入水印“0”两种假设下的多元广义高斯分布概率和：，，，，其中，，，表示不含噪声的系数，表示不含噪声的系数；d. 构造最大似然检测器进行水印提取d.1 对含水印音频进行分段处理，对进行三级SWT变换，得到和；d.2 对和进行初始化处理： ；d.3 利用和作为参数估计样本，根据最大似然方法先对进行估计，再结合Newton-Raphson方法对进行估计，最后根据估计得到的与对估计：，，，其中，，是双伽马函数；d.4 构造最大似然检测器，提取每个待提取水印系数段的具体水印信息：；d.5 利用投票原则获得最优的水印序列。