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随着信息技术和计算机网络技术的飞速发展,数字音频作品的存储、复制和传播变得愈加容易,它在带来便利的同时也带来一系列不良的后果,随意复制、篡改和散布有版权的作品的现象时有发生。因此,对数字音频作品的版权保护与内容鉴别已成为亟待解决的问题。音频数字水印技术正是针对这一问题发展而来的,该技术通过在音频文件中嵌入秘密信息来达到版权保护和保密通信的目的。回声隐藏是音频数字水印技术的一个重要分支。本文简述了回声隐藏水印技术,提出了两种基于回声隐藏的音频数字水印改进算法,全文的主要内容如下: 首先简要介绍了人耳听觉系统的特性特别是听觉的掩蔽效应和采用的音频格式简介,然后重点综述了水印技术的系统框架、基本要求、分类、应用和常见的攻击类型及评价标准,接着介绍了水印信息提取涉及的倒谱分析的相关知识,给出了所研究得回声隐藏的基本原理及特性并做了相关仿真,最后分析了回声隐藏现阶段的研究现状、研究方向和以后研究的重点。 在深入研究前后向回声算法的基础上,结合短时能量的思想,提出了一种基于短时能量阈值的改进算法。该算法根据设定的水印的嵌入率来确定音频段的能量阈值,选择短时能量高于此阈值的音频段嵌入水印信息,并且引入功率倒谱检测法来检测水印信息。仿真结果表明改进后的算法具有感知透明性更高,隐藏效果好并且能显著降低水印信息检测的误码率。 在深入研究前后向回声算法的基础上,结合时域内的扩频思想,提出了一种基于PN序列的短时能量自适应改进算法,该算法通过PN序列改进前后向回声核的极性,使其能够在水印提取过程引入自相关的检测方法,保证了在回声幅度很小的情况下仍能获得较高的检测率;而回声核的改进提高了水印信息的安全性和感知透明性。同时根据不同音频段的短时能量自适应调整回声核衰减系数的大小,提高了短时能量较低的音频段处水印信息的检测率。仿真实验表明改进后的算法具有良好的鲁棒性,感知透明性更高,隐藏效果更好。 最后,总结了全文的工作内容,对以后的进一步研究进行了展望。