一种用于音频库的水印批量嵌入方法与流程

    专利2025-05-21  25


    本发明涉及音频水印,尤其涉及一种用于音频库的水印批量嵌入方法。


    背景技术:

    1、数字音频水印技术就是在不影响原始音频质量的条件下向其中嵌入具有特定意义且易于提取的信息的过程。根据应用目的不同,被嵌入的信息可以是版权标识符、作品序列号、文字,甚至是一个小的图像或一小段音频。水印与原始音频数据紧密结合并隐藏在其中,通常是不可听到的,而且能够抵抗一般音频信号处理和盗版者的某些恶意攻击。例如在会议音频内加入音频水印能够有效对录音行为进行监测,以及在音频版权领域对于盗版音频的有效发现。

    2、中国专利申请公开号:cn111968654b公开了一种自适应混合域音频水印嵌入方法,包括步骤:s1,数据预处理,将待嵌入水印的音频转换为目标格式的音频文件;s2,将预处理后得到的音频文件分帧处理,获取包括嵌入区和定位区的嵌入单元,将嵌入区和定位区的采样点分别进行离散小波变换并获得近似系数,再对二者的近似系数分别开展复倒谱变换;s3,对嵌入区的复倒谱变换均值进行量化并嵌入音频水印信号,对嵌入后的音频信号作逆复倒谱变换,得到嵌入后的离散小波变换近似系数,再进行逆离散小波变换获得嵌入音频水印后的音频信号。通过该方法嵌入水印在保证隐蔽性的同时,能够在相同音频信号的情况下嵌入更多的水印信息,从而在一定程度上提高音频水印的抗剪辑攻击性。

    3、但是,上述技术方案对于音频水印的嵌入仅针对单个音频,不能对多个音频整体的同步保护,进而导致不能在保证水印嵌入效率的同时保证水印的鲁棒性。


    技术实现思路

    1、为此,本发明提供一种用于音频库的水印批量嵌入方法,用以克服现有技术对于音频水印的嵌入仅针对单个音频,不能对多个音频整体的同步保护,进而导致不能在保证水印嵌入效率的同时保证水印的鲁棒性。

    2、为解决上述问题,本发明提供一种用于音频库的水印批量嵌入方法,包括:

    3、从音频库中随机提取若干音频作为水印批量嵌入的音频包;

    4、确定构成水印图像的坐标集合,将所述音频包内的各音频与坐标集合内的坐标进行随机匹配;

    5、确定所述坐标集合内的被水印图像的内部图形覆盖的若干特征坐标;

    6、将所述特征坐标的坐标信息以时域嵌入方式嵌入与特征坐标匹配的音频中;

    7、将所述坐标集合内除特征坐标的剩余坐标的坐标信息以频域嵌入方式嵌入对应的音频中。

    8、进一步地,所述时域嵌入方式包括,

    9、将待嵌入的坐标信息转换为二进制序列;

    10、在与坐标信息匹配的音频中选择音频信号作为水印载体;

    11、将所述水印载体分割成若干时域窗口;

    12、在各时域窗口内,根据二进制序列调整音频信号的幅度;

    13、将经过幅度调整的各时域窗口合成,得到水印音频。

    14、进一步地,所述频域嵌入方式包括,

    15、将待嵌入的坐标信息转换为二进制序列;

    16、在与坐标信息匹配的音频中选择音频信号作为水印载体;

    17、将所述水印载体进行傅里叶变换转换到频域;

    18、在频域内根据二进制序列对预设频率范围内的频谱进行相位偏移;

    19、对经过相位偏移的频谱进行逆变换,将其还原为时域音频信号得到水印音频。

    20、进一步地,坐标和音频的随机匹配包括,

    21、将音频和坐标进行编号;

    22、使用随机数生成算法生成随机匹配序列;

    23、根据所述随机匹配序列将音频和坐标进行匹配;

    24、其中,所述音频的数量和所述坐标的数量相同。

    25、进一步地,确定构成水印图像的坐标集合包括;

    26、在所述水印图像所在平面上建立坐标系;

    27、确定水印图像覆盖区域包含的坐标作为坐标集合。

    28、进一步地,所述嵌入方法还包括,

    29、记录音频包内的各音频的音频名称。

    30、进一步地,所述嵌入方法还包括,

    31、提取待检测音频库内与音频包内各音频的音频名称相同的若干音频作为检测音频包;

    32、提取待检测音频包内的坐标信息;

    33、将不同嵌入方式的坐标信息在平面坐标系内以不同颜色的点展示,得到验证水印图像;

    34、比对水印图像和所述验证水印图像确定待检测音频库是否来源于原始的音频库。

    35、进一步地,在比对水印图像和所述验证水印图像时,若验证水印图像中任一颜色的点构成水印图像的内部图形,或,水印图像能够完全覆盖验证水印图像,判定待检测音频库来源于原始的音频库。

    36、进一步地,所述时域嵌入方式和所述频域嵌入方式通过数字音频处理器进行。

    37、进一步地,若水印图像包括一个以上的内部图形,为额外的内部图形设置与其余坐标信息不同的嵌入方式。

    38、与现有技术相比,本发明的有益效果在于,通过音频库内随机提取的音频包和音频包内各音频坐标的水印嵌入,能够使整个音频包进行水印提取时与图像分析有效结合,有效减少部分音频的水印破坏对于水印提取的影响,在提高水印嵌入效率的同时有效提高了音频水印的鲁棒性。

    39、进一步地,本发明通过对于特征坐标的不同嵌入方式,在音频水印被攻击时存活率高,任一种特征坐标构成水印图像、任一种特征坐标可以拟合为水印图像内的图形或待检测音频包的验证水印图像被水印图像覆盖均能够证明待检测音频库来源于原始的音频库,在提高水印嵌入效率的同时进一步提高了音频水印的鲁棒性。

    40、进一步地,本发明音频包从音频库内随机提取,能够有效避免盗用音频库时对于音频库内音频的规律性攻击,在提高水印嵌入效率的同时进一步提高了音频水印的鲁棒性。



    技术特征:

    1.一种用于音频库的水印批量嵌入方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的用于音频库的水印批量嵌入方法,其特征在于,所述时域嵌入方式包括,

    3.根据权利要求2所述的用于音频库的水印批量嵌入方法,其特征在于,所述频域嵌入方式包括,

    4.根据权利要求3所述的用于音频库的水印批量嵌入方法,其特征在于,

    5.根据权利要求4所述的用于音频库的水印批量嵌入方法,其特征在于,确定构成水印图像的坐标集合包括;

    6.根据权利要求5所述的用于音频库的水印批量嵌入方法,其特征在于,所述嵌入方法还包括,

    7.根据权利要求6所述的用于音频库的水印批量嵌入方法,其特征在于,所述嵌入方法还包括,

    8.根据权利要求7所述的用于音频库的水印批量嵌入方法,其特征在于,在比对水印图像和所述验证水印图像时,若验证水印图像中任一颜色的点构成水印图像的内部图形,或,水印图像能够完全覆盖验证水印图像,判定待检测音频库来源于原始的音频库。

    9.根据权利要求8所述的用于音频库的水印批量嵌入方法,其特征在于,所述时域嵌入方式和所述频域嵌入方式通过数字音频处理器进行。

    10.根据权利要求9所述的用于音频库的水印批量嵌入方法,其特征在于,若水印图像包括一个以上的内部图形,为额外的内部图形设置与其余坐标信息不同的嵌入方式。


    技术总结
    本发明涉及音频水印技术领域,尤其涉及一种用于音频库的水印批量嵌入方法,包括:从音频库中随机提取音频包;将音频包内的各组音频与坐标集合内的坐标进行随机匹配;确定坐标集合内的若干特征坐标;将特征坐标的坐标信息以时域嵌入方式嵌入与特征坐标匹配的音频中;将剩余坐标的坐标信息以频域嵌入方式嵌入对应的音频中;通过音频库内随机提取的音频包和音频包内各音频坐标的水印嵌入,能够使整个音频包进行水印提取时与图像分析有效结合,有效减少部分音频的水印破坏对于水印提取的影响,且本发明在会议领域的应用能够有效减少环境噪声以及D/A、A/D转换的影响,便于对违规录音行为的取证,在提高水印嵌入效率的同时有效提高了音频水印的鲁棒性。

    技术研发人员:高峰,刘兴,涂裕,张小松
    受保护的技术使用者:北京和人广智科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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