一種基于LWT和Logistic混沌映射的自適應(yīng)音頻水印算法

曹軍梅

摘要：基于目前音頻水印不能較好地滿足透明性、魯棒性和安全性三方面的要求，在分析研究提升小波變換（LWT）和混沌加密的基礎(chǔ)上，提出基于LWT和Logistic混沌加密的自適應(yīng)算法。首先，采用改進Logistic混沌序列對水印進行加密，其次，在音頻信號的LWT系數(shù)的統(tǒng)計均值嵌入同步信號和水印信息，同時根據(jù)人類聽覺特性自適應(yīng)確定嵌入強度，最后，實現(xiàn)了水印的盲提取。通-過仿真試驗驗證，該算法較好地滿足了透明性、魯棒性和安全性三者的要求，且能夠有效地抵抗常見信號處理的攻擊。

關(guān)鍵詞：音頻水??；提升小波；混沌加密；魯棒性

0引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和多媒體信息的數(shù)字化，一方面使音樂作品能夠更趨方便、快捷地進入傳播，另一方面也使傳統(tǒng)的版權(quán)保護機制受到了前所未有的沖擊，侵權(quán)現(xiàn)象現(xiàn)已不時發(fā)生。如何加強音樂作品的保護是音頻數(shù)字化進程中亟待解決的重要問題，作為版權(quán)保護領(lǐng)域的一種新技術(shù)一數(shù)字水印即已成為學(xué)界的研究熱點。音頻水印算法直接決定了音頻水印技術(shù)的實際應(yīng)用，水印算法要解決的主要問題是數(shù)字水印的魯棒性、透明性和安全性。文獻提出了基于LWT和HAS（Human Audio svstem）的音頻算法，但算法的魯棒性卻并不理想。文獻[2]研發(fā)的基于修改LWT低頻系數(shù)的音頻算法，但水印的抗mp3壓縮的魯棒性卻仍顯不足，現(xiàn)多數(shù)音頻水印依賴于待檢測音頻信號和原始水印信號的精確對齊，導(dǎo)致算法無法抵抗同步攻擊。文獻的水印算法嵌入了同步信號，但也未對算法的魯棒性進行討論。

針對上述問題，提出了一種基于LWT和Logistic混沌映射序列組合的水印算法，利用LWT系數(shù)的統(tǒng)計均值作為嵌入位置，既降低了算法的復(fù)雜度，又增強了水印的魯棒性，采用改進Logistic混沌序列對水印加密，提高了水印的安全性，結(jié)合HAS特性自適應(yīng)確定水印最佳嵌入強度，提升了水印的透明性。仿真實驗表明，該算法是有效的。