音頻水印技術簡介

音頻水印技術

　　“水印”這一術語與信息隱藏科學高度關聯。所謂信息隱藏，可以理解為在一種信息中隱藏附帶另外一種信息。因此，音頻水印技術是指通過修改音頻信號從而在原始信號中嵌入附加信息的技術。大量的相關研究已經產生了相當多的嵌入和提取音頻信號中的水印數據的技術。大多數的水印系統是在線性域對數據進行操作的（即PCM水?。?。少部分可對已被壓縮的數據進行水印嵌入（稱為比特流水?。?。

　　水印技術對音頻數據的修改其程度是輕微的，一般人的耳朵無法分辨出原始信號和已添加水印的音頻信號有什么不同。專門的水印探測器則可以從已添加水印信息的信號中讀出被嵌入的信息。

　　Fraunhofer IIS研發(fā)了一種強健的音頻水印技術。該技術的特點是可保證被嵌入的信息能保持可被讀出，而且即使經過諸如MP3壓縮/解壓過程抑或模擬傳輸過程等處理后仍然可讀。更多的信息可到Music Trace網站獲取，該公司目前擁有該技術的由Fraunhofer IIS頒發(fā)的許可并負責維護該技術。

　　總體構思

　　水印技術的基礎構思可通過下圖表達。其關鍵在于附加的雖然聽不到但可通過特殊的水印解析器解析得到的信號。水印數據的嵌入過程是依靠于一個解碼過程中必須知曉的關鍵字而進行。

　　水印的必要條件

　　一個設計優(yōu)良的水印嵌入系統應具備一些對于提高安全性和有效性而言是非常必要的屬性。水印應具有：

　　·隱藏性，應不能被聽到；

　　·對于統計或分析應是透明的；

　　·可抵抗數字信號處理運算；

　　·防篡改；

　　·與音樂的整體直接相關，而不只是在音樂的開頭部分（文件頭）或音樂中的某個位置；

　　·可由關鍵字決定其意義；

　　上述要求可通過將兩種基礎技術合并而成。這兩種技術分別是“心理聲學（Psychoacoustics）”和“展布頻譜（Spread Spectrum）”調制。