基于相位調制的立體聲音頻數字水印

式中，頻率ωi從M個離散值中選擇，初始相位φ取任意值。

通過擴展帶寬可以得到MFSK編碼，擴頻的大小與所取的M值有關。水印嵌入時，將相應的數字信息賦值給相應的ωi，從而產生一個相位調制信號Ci(t)，這就是基于FSK調制的相位調制信號。上面提到的相位調制濾波器(PMF)，其相位特性就是隨這個相位調制信號而變化。水印嵌入過程就是將原始音頻信號同PMF的脈沖響應做卷積來實現的。

(2)檢測過程：首先，利用DFT 計算出解調信號C(t)的能量譜；然后，計算出這個能量譜峰值處的頻率，通過解碼這個峰值頻率得到一個水印信息；最后，將解碼出的水印信息組合，得到完整的水印信息。

2 仿真實驗
本文采用采樣率為44．1kHz的16bit編碼的雙聲道音頻信號，信號長度為180s。水印信號采用一個64×64的二值圖像。嵌入時的具體參數如表l所示。

在水印信號嵌入前，可以采用擴頻技術，通過原始數據的頻域擴展，實現水印信息的加入。從而提高水印的檢測精度，并能隨機產生一個密鑰，但同時也增加了嵌入水印的數據量。

本文采用的相位調制濾波器由256個有限脈沖響應(FIR)濾波器組成，如圖1所示。

水印檢測時，每65 536點作為一個數據段，對其進行采樣間隔為16的N點短時離散傅立葉變換，其中取N=256。結構如圖2所示。

本文采用識別率(SHR)對檢測到的承印進行性能上的估測。識別率定義為正確識別的水印與嵌入水印之比。公式如下：

采用不同音頻信號提取后的識別率如表2所示。

為了驗證算法的魯棒性，需對該嵌入水印的音頻信號進行攻擊處理。這些攻擊包括：低通濾波、時域壓縮、添加噪聲等。對受攻擊后檢測出的水印性能的評測．也是利用識別率來衡量的。實驗結果表明(如表3)，該算法對時域壓縮有明顯的抵抗力，對其他攻擊也有較好的魯棒性。

本文討論了一種基于相位調制的數字音頻水印算法，同時給出了該水印的盲檢測算法。由該算法產生的水印具有較好的不可見性；又因為嵌入水印時．運用多種保密技術，該算法對多種攻擊處理具有良好的魯棒性。與以往的水印算法相比，水印的不可見性和魯棒性都有不同程度的提高。由本文的檢測算法可得：當該立體聲信號被濾掉一個聲道時，水印將不再起作用。