9、音频水印技术全解析：从基础到创新方案

音频水印技术全解析：从基础到创新方案

在音频处理领域，音频水印技术对于版权保护至关重要。下面将详细介绍几种音频水印技术，包括基于直方图的水印技术以及一种创新的基于扩频的音频水印方案。

基于直方图的音频水印技术

基于直方图的音频水印技术与以往方法不同，它着眼于宿主信号的全局特征，通过修改直方图来嵌入水印。直方图非常适合描述大数据集的分布情况，在数字水印中，它是通过将样本值范围划分为等大小的区间（bin），然后计算每个区间内的样本数量得到的。

算法实现

• 水印嵌入 ：

  • 计算修改后的音频均值 $A$，它是 16 位有符号音频信号绝对值的平均值，即 $A = \frac{1}{N_0} \sum_{n=1}^{N_0} |s_0(n)|$。
  • 根据 $A$ 确定用于生成直方图的样本幅度范围 $B = [-\alpha A, \alpha A]$，建议的 $\alpha$ 范围是 $[2, 2.5]$。
  • 直方图区间数量 $N_{bin}$ 取决于水印长度 $N_w$，$N_{bin} \geq 3N_w$。
  • 计算区间宽度 $N_{bw} = \lfloor \frac{2\alpha A}{N_{bin}} \rfloor$。
  • 构建直方图后，将其区间分为 $N_w$ 组，每组三个区间。对于每组，根据以下规则嵌入一个水印位：
    [
    \begin{cases}
    \frac{N_{b1} + N_{b3}}{2N_{b2}} \geq E