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《中国科学院研究生院(计算技术研究所)》 2003年
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MPEG-4音频数字版权保护关键问题的研究

刘书昌  
【摘要】: MPEG-4音频编码标准具有基于对象编码、允许用户交互等特性,随着网络技术,特别是3G/4G无线通讯网络的发展,与MPEG-4音频相关的应用将拥有更加广阔的发展空间。因而,MPEG-4音频数字版权保护成为当前非常重要的研究课题。本文探讨了MPEG-4音频应用中的数字水印技术和版权保护机制,对MPEG-4音频数字版权保护中的扩频水印、多模式和多水印等问题进行了深入的研究,取得了以下研究成果: (1)基于音频时域的扩频水印技术:基于变换域的扩频水印一般都具有较高的时空复杂性,很难达到MPEG-4音频数字版权保护的实时性要求。并且当扩频水印与量化编码在相同的频域上实现时,音频编码算法有可能破坏嵌入的水印消息而使之检测不到。此外,语音和音频具有不同的声学特性,应该采用不同的技术保证水印信号的不可感知性。因此,可以抵御量化噪声、裁剪等攻击的、鲁棒的、不可见的音频扩频水印算法研究是MPEG-4音频数字版权保护最基本的关键问题。 本文在详细讨论扩频水印的嵌入和提取、非对称扩频水印和公开检测扩频水印的基础上,提出了一种基于音频时域的扩频水印技术。该方案利用冗余同步和同步码增强其抵御同步攻击的能力,同时依据语音和音乐不同的声学特性,分别采用线性预测分析和心理声学模型以实现水印信号的不可感知性。Stirmark音频攻击[204]、量化攻击的测试结果表明该方案可以抵御滤波、加入噪声、数据压缩等攻击。 (2)融合编码算法的量化水印技术:MPEG-4音频标准集成了多种编码工具集来满足不同应用的需求,为每一种编码工具定义与之相适应的量化水印模式是MPEG-4音频版权保护最基本的需求,即多模式(multi-scheme)问题[99]。多种水印模式的存在给水印性能的分析带来必然的困难,如何从统一的角度看待和分析这些不同的量化水印模式,是多模式问题的另一方面。 本文将量化水印看作一种基带传输系统,利用基带传输的技术和理论(如码型)提出了与MPEG-4多种自然音频编码相融合的量化水印模式[99],包括AAC量化水印、TwinVQ量化水印和SGVQ量化水印。通用音频编码量化水印的信道容量和自然语音编码量化水印的信号失真测试结果表明本文提出的算法是十分有效的,实现了水印技术与编码算法的紧密结合。理论分析表明:将量化水印视作一种基带传输系统,有利于鲁棒性、信道容量和不可感知性三者之间的权衡与控制等。 (3)多水印模型:基于数字水印的MPEG-4音频数字版权保护需要在同一媒体对象中同时嵌入多个独立的水印信息,或者在不同的媒体对象中嵌入不同的版权信息,即多水印(multi-watermark)问题[99]。多水印的应用必然会存在相互之间的矛盾冲突以及对传统的单水印模式的冲击,如何利用网络信息论、通讯理论等建立合理的多水印模型来控制相互之间的矛盾冲突、优化水印嵌入和检测算法是MPEG-4音频版权保护不容忽视
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(计算技术研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP309.7

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘继新;基于矢量量化技术的音频信息隐藏算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 易开祥;数字图象加密与数字水印技术研究[D];浙江大学;2001年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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10 周珺;范京;刘惠华;;汉语语音音量和语速变化的自适应的调整[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄湘松;基于混淆网络的汉语语音检索技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陈雪松;音频数字水印算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈大庆;光学信息处理技术在鲁棒数字水印中的应用研究[D];苏州大学;2010年
4 夏嵬;抗几何攻击的鲁棒数字图像水印算法研究[D];华中科技大学;2010年
5 田晖;基于流媒体的隐蔽通信技术研究[D];华中科技大学;2010年
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7 彭宏;基于机器学习方法的数字音频水印技术研究[D];电子科技大学;2010年
8 曾宪庭;基于图像的无损信息隐藏技术研究[D];浙江大学;2010年
9 李卓;图像信息隐藏与隐写分析算法的研究[D];浙江大学;2010年
10 刘翠卿;纠错码信息隐藏的理论与应用研究[D];解放军信息工程大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟如冰;一种软件水印方法[D];南昌航空大学;2010年
2 王春力;基于P2P的网络音频捕获与多路混音算法研究[D];山东科技大学;2010年
3 楼侃;基于DSP的语音信号环境噪声降噪处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
4 靳志强;报告厅环境下语音增强方法研究[D];郑州大学;2010年
5 陈红娟;基于Turbo码实现BMP图像的信息隐藏研究[D];郑州大学;2010年
6 徐雯;VDR音频数据数字水印算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 郭洋;基于嵌入式零树图像压缩编码方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘维巍;语音信号基音周期检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 楼佳;基于网络QoS的AMR语音编码算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 杨文强;基于AMBE-2000的OFDM水声语音通信平台研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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2 牛夏牧,孙圣和,陆哲明;Efficient gray-level digital image watermarking based on vector quantization[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2001年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李伟;鲁棒性数字音频水印算法研究[D];复旦大学;2004年
2 郭志川;基于语音的信息隐秘传输与实现方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 许刚;基于内容的音频检索方法研究[D];电子科技大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙伟;关于Arnold变换的周期性[J];北方工业大学学报;1999年01期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 张雪松;崔维力;李昕;赫枫龄;左万利;;基于多层哈希函数的软件水印[A];第四届中国软件工程大会论文集[C];2007年
10 胡爱娜;李陶深;兰红星;;一种基于ACF的抗几何失真水印算法[A];2007年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2007年
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1 常志国;可逆水印与图象保护技术研究[D];上海交通大学;2009年
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3 康显桂;鲁棒图象水印方法的研究[D];中山大学;2004年
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6 胡自权;博弈论在信息隐藏中的生存能力研究[D];电子科技大学;2013年
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9 袁征;基于密码和水印的数字版权保护技术研究[D];北京邮电大学;2007年
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1 陈建东;基于混沌和小波的数字多水印算法[D];燕山大学;2009年
2 刘宇鹏;一种基于类树的静态数据结构软件水印方法[D];吉林大学;2009年
3 周亮;软件水印算法评估研究[D];吉林大学;2010年
4 雍士华;数字图像多重水印鲁棒算法的设计与实现[D];苏州大学;2010年
5 朱晓松;基于视觉特性与攻击模型的水印算法研究[D];南京理工大学;2002年
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7 罗毅;具有纠错特性的指令统计软件水印算法研究[D];湖南大学;2007年
8 齐守青;基于小波域的水印算法研究[D];四川大学;2006年
9 马颖颖;数字水印攻击方法的一些研究[D];杭州电子科技大学;2011年
10 潘季芳;差错控制数据库水印算法研究[D];湖南大学;2009年
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