一种基于LWT和Logistic混沌映射的自适应音频水印算法

曹军梅

摘要：基于目前音频水印不能较好地满足透明性、鲁棒性和安全性三方面的要求，在分析研究提升小波变换（LWT）和混沌加密的基础上，提出基于LWT和Logistic混沌加密的自适应算法。首先，采用改进Logistic混沌序列对水印进行加密，其次，在音频信号的LWT系数的统计均值嵌入同步信号和水印信息，同时根据人类听觉特性自适应确定嵌入强度，最后，实现了水印的盲提取。通-过仿真试验验证，该算法较好地满足了透明性、鲁棒性和安全性三者的要求，且能够有效地抵抗常见信号处理的攻击。

关键词：音频水印；提升小波；混沌加密；鲁棒性

0引言

随着互联网的普及和多媒体信息的数字化，一方面使音乐作品能够更趋方便、快捷地进入传播，另一方面也使传统的版权保护机制受到了前所未有的冲击，侵权现象现已不时发生。如何加强音乐作品的保护是音频数字化进程中亟待解决的重要问题，作为版权保护领域的一种新技术一数字水印即已成为学界的研究热点。音频水印算法直接决定了音频水印技术的实际应用，水印算法要解决的主要问题是数字水印的鲁棒性、透明性和安全性。文献提出了基于LWT和HAS（Human Audio svstem）的音频算法，但算法的鲁棒性却并不理想。文献[2]研发的基于修改LWT低频系数的音频算法，但水印的抗mp3压縮的鲁棒性却仍显不足，现多数音频水印依赖于待检测音频信号和原始水印信号的精确对齐，导致算法无法抵抗同步攻击。文献的水印算法嵌入了同步信号，但也未对算法的鲁棒性进行讨论。

针对上述问题，提出了一种基于LWT和Logistic混沌映射序列组合的水印算法，利用LWT系数的统计均值作为嵌入位置，既降低了算法的复杂度，又增强了水印的鲁棒性，采用改进Logistic混沌序列对水印加密，提高了水印的安全性，结合HAS特性自适应确定水印最佳嵌入强度，提升了水印的透明性。仿真实验表明，该算法是有效的。