音頻水印技術(shù)簡介

音頻水印技術(shù)

　　“水印”這一術(shù)語與信息隱藏科學(xué)高度關(guān)聯(lián)。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(shù)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(shù)。大量的相關(guān)研究已經(jīng)產(chǎn)生了相當(dāng)多的嵌入和提取音頻信號中的水印數(shù)據(jù)的技術(shù)。大多數(shù)的水印系統(tǒng)是在線性域?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行操作的（即PCM水?。?。少部分可對已被壓縮的數(shù)據(jù)進(jìn)行水印嵌入（稱為比特流水?。?。

　　水印技術(shù)對音頻數(shù)據(jù)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(shù)。該技術(shù)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(jīng)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(wǎng)站獲取，該公司目前擁有該技術(shù)的由Fraunhofer IIS頒發(fā)的許可并負(fù)責(zé)維護該技術(shù)。

　　總體構(gòu)思

　　水印技術(shù)的基礎(chǔ)構(gòu)思可通過下圖表達(dá)。其關(guān)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(shù)據(jù)的嵌入過程是依靠于一個解碼過程中必須知曉的關(guān)鍵字而進(jìn)行。

　　水印的必要條件

　　一個設(shè)計優(yōu)良的水印嵌入系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)具有：

　　·隱藏性，應(yīng)不能被聽到；

　　·對于統(tǒng)計或分析應(yīng)是透明的；

　　·可抵抗數(shù)字信號處理運算；

　　·防篡改；

　　·與音樂的整體直接相關(guān)，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(guān)鍵字決定其意義；

　　上述要求可通過將兩種基礎(chǔ)技術(shù)合并而成。這兩種技術(shù)分別是“心理聲學(xué)（Psychoacoustics）”和“展布頻譜（Spread Spectrum）”調(diào)制。