基于MP3的音频数字水印研究

【摘要】： 数字水印是一门专门为保护多媒体版权而兴起的计算机技术，是近年一个热门的研究课题。数字水印的研究在图像、视频方面相对成熟，而在音频方面则相对较少，并且音频水印大多将原始音频作为嵌入的对象。MP3是近年网络上最流行的音频格式，也是侵权现象发生得最多的音频载体，针对MP3版权保护的数字水印方案是本文研究的课题。 目前对MP3的水印嵌入大多在原始音频上进行，通过增强在抗MP3压缩方面的能力，使水印在MP3中保留，或是在MP3编码压缩过程中通过修改变换系数来嵌入水印。 本文通过对MPEG-1 Layer 3(即MP3)音频文件的编解码原理与文件流格式进行研究，讨论以上两类方法在实际可行性上的不足，针对直接在MP3音频文件格式上嵌入水印进行研究。本文讨论了针对MP3文件嵌入水印的各种可能性，并提出一种基于MD5技术与修改MP3比例因子结合的数字水印版权保护方案，并编写程序实现。在发生版权问题时，合法下载者通过提供合法使用的版权信息，在水印系统进行验证，从而提供是否侵权行为的法律依据。MD5技术决定了侵权用户无法猜到水印对应的版权信息，保证水印的安全性；比例因子的修改算法复杂度低，水印的透明性好，有较好的应用前景。最后对不同声音类型的MP3音频进行水印实验，分析了实验结果与算法性能。 直接针对音频压缩域提出的数字水印还处于起步阶段，没有成熟的理论和评价标准，本文针对MP3直接嵌入水印只是一个具体音频格式的探讨，并希望在以后对其他压缩音频格式的水印技术进行研究。