[发明专利]基于多参数Weibull统计建模的数字水印检测方法

摘要

本发明公开一种基于多参数Weibull统计建模的数字音频水印检测方法，水印嵌入是首先选取宿主音频能量较大的SWT高频子带作为水印嵌入的最优子带，通过乘性嵌入方式对其系数进行修改，并对修改后系数的子带和其他子带合并进行SWT重构得到含水印音频；水印提取是在接收端对含水印音频进行SWT，使用多参数weibull分布对其高频子带重要系数进行建模，利用子带内系数相关性估计模型的参数；最后，利用最大似然和局部最大势能检验方法设计出局部最优检测器提取具体水印信息，并按顺序排序获得最终的水印序列。

主权项

一种基于多参数Weibull统计建模的数字水印检测方法，包括水印嵌入及水印提取，其特征在于：约定：I指宿主音频；W表示二值水印序列；表示每一段音频长度，，为水印位数，为定值；M表示用于嵌入水印的系数个数；表示含水印音频；LOD表示局部最优检测器；所述水印嵌入按如下步骤进行：a. 初始设置获取宿主音频I并初始化变量；b. 水印嵌入b.1对I进行分段处理；b.2 宿主音频I进行二级非下采样小波变换（SWT），得到1个低频子带L和2个高频子带HH1和HH2；b.3选取能量最大子带HH2，系数表示为；b.4 对HH2选取局部能量较大的前N个SWT系数作为重要系数，表示每段中重要系数的位置，并设置重要系数窗口；b.5 构造出两种嵌入强度函数用于嵌入水印位“1”或“0”：，；b.6 根据下式修改每个窗口中对应重要系数得到：；b.7 将所有子带进行SWT重构获取含水印音频；所述水印提取按照如下步骤进行：c.获取宿主音频；d.对其进行分段处理；e.含水印音频进行二级非下采样小波变换（SWT），得到1个低频子带L’和2个高频子带HH1’和HH2’；f.选取能量最大子带HH2’，系数表示为；g.根据嵌入水印时的记录，找到待提取水印的位置；h.多参数Weibull统计建模h.1 通过卡丹公式分别求得两种嵌入强度函数的反函数；h.2 利用中值法估计出子带HH2’的噪声偏差：；h.3 根据下式分别计算含水印音频SWT高频子带HH2重要系数每个窗口中在嵌入水印“1”和嵌入水印“0”两种假设下的多参数Weibull分布概率和：其中，和为形状参数，和为尺度参数，为精确度参数；i. 构造LOD检测器进行水印提取i.1 对于每一段，利用含水印SWT高频子带HH2系数估计多参数Weibull分布概率密度函数五个参数，，，，；i.2 每个窗口中用于嵌入水印的系数表示为，根据下式，利用局部最大势能检验构造局部最优检测器（LOD），提取每个窗口的具体水印信息：；i.3 将每个窗口提取的水印按顺序排列，得到提取的水印序列；j重复以上步骤i.1~i3，对每个音频子段水印信息进行提取，并利用“投票原则”择优提取，求出最佳水印信息。