17、音频水印技术的质量评估与测试标准

音频水印技术的质量评估与测试标准

1. 音频水印质量评估概述

在音频版权保护中，音频水印的不可感知性是首要考虑因素。为了评估音频水印的感知质量，采用了客观质量度量方法。与模拟人类听觉系统的感知建模不同，客观质量度量以客观方式量化音频水印造成的差异。

考虑了多种音频水印技术，包括提出的方案、倒谱域水印、小波域水印、回声隐藏和基于直方图的水印。在使用每种技术的实验中，通过主观听力测试和商业评估工具PEMO - Q对不同水印强度的水印信号进行评分。同时，使用七种成熟的质量度量（SNR、segSNR、CD、LLR、IS、LAR和WSS）量化水印信号与宿主信号之间的距离。之后进行两种类型的皮尔逊相关分析，以评估这些质量度量作为感知质量预测器的性能。

2. 皮尔逊相关分析结果

皮尔逊相关系数显示，总体相关系数通常低于相应的平均相关系数。这是因为测试的音频信号属于不同类别，具有不同的时频特性。不过，所研究的质量度量，特别是LAR和LLR度量，与PEMO - Q的准SDG有很好的相关性。而且，质量度量的运行速度比PEMO - Q快得多。这些实验结果表明，客观质量度量可以可靠地用于估计水印音频信号的感知质量。

不同音频水印技术在不同质量度量下的最高总体相关系数如下表所示：
| 水印技术 | 最高总体相关系数 | 提供最高相关系数的度量 |
| — | — | — |
| 提出的方案 | 0.64 | LAR |
| 倒谱域水印 | 0.72 | LLR |
| 小波域水印 | 0.71 | LAR |
| 回声隐藏 | 0.65 | LAR |
| 基于直方图的水印 | 0.71 |