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专利号: 2018114146685
申请人: 平安科技(深圳)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种音频数字水印嵌入方法,其特征在于,包括:

遍历音频数据,每隔预设帧数将遍历到的当前帧标记为水印嵌入帧,并修改各水印嵌入帧的帧头的校验信息;

获取待嵌入的水印信息的第一比特数组,将所述第一比特数组按照第一预设长度依次划分为预设数量的水印信息分组;

获取目标水印嵌入帧的数据部分的第二比特数组,将所述第二比特数组按照第二预设长度将依次划分为所述预设数量的音频数据分组,其中各音频数据分组与各水印信息分组按照划分顺序一一对应,所述目标水印嵌入帧为所述水印嵌入帧中的任一个,且所述第一预设长度和第二预设长度满足预设函数关系;

将目标音频数据分组与预设的嵌入矩阵中每行的元素相乘,并将相乘结果做异或相加得到中间值,其中所述目标音频数据分组为所述音频数据分组中的任一个;

将所述中间值和所述目标音频数据分组对应的目标水印信息分组的值进行比较,得到操作向量;

根据所述操作向量确定所述目标音频数据分组的待修改的比特位,并将所述待修改的比特位的数值进行翻转修改,完成各音频数据分组的待修改的比特位,进而完成在所述音频数据中嵌入音频数字水印信息;

所述第一预设长度s与第二预设长度r满足预设函数关系为:s=log2(r+1);

所述将目标音频数据分组与预设的嵌入矩阵中每行的元素相乘,并将相乘结果做异或相加得到中间值,包括:构建预设的嵌入矩阵M,如下:

其中,矩阵M中的每一项满足 其中z为所述预设数量,s为第一预设长度,r为第二预设长度;

将目标音频数据分组 与所述嵌入矩阵M中的每一行Mj的元素相乘,得并将相乘结果做异或相加得到s个中间值;

所述将所述中间值和所述目标水印信息分组的值进行比较,得到操作向量,包括:将s个中间值xj分别与目标水印信息分组对应位置的值Wj进行比较,其中1

若所述中间值xj与目标水印信息分组对应位置的值Wj相等,则操作向量T对应的值取tj=0;

若所述中间值xj与目标水印信息分组对应位置的值Wj不相等,则操作向量T对应的值取tj=1,其中T={tj=0or 1|1

所述根据所述操作向量确定所述目标音频数据分组的待修改的比特位,并将所述待修改的比特位的数值进行翻转修改,包括:根据所述操作向量确定所述目标音频数据分组的待修改的比特位,公式为:式中,Ti为目标音频数据分组的待修改的比特位;

将所述目标音频数据分组的待修改的比特位Ti的值由0翻转为1或者由1翻转为0。

2.如权利要求1所述的音频数字水印嵌入方法,其特征在于,还包括:从完成音频数字水印的嵌入的音频数据中提取帧头的校验信息校验出错的任一目标帧;

提取所述目标帧的数据部分的比特数组,并将所述目标帧的比特数组按照所述第二预设长度划分得到所述预设数量的音频数据分组;

将所述目标帧的各音频数据分组与所述预设的嵌入矩阵中的各行元素相乘,得到嵌入音频数据中的所述音频数字水印信息。

3.一种终端设备,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤:遍历音频数据,每隔预设帧数将遍历到的当前帧标记为水印嵌入帧,并修改各水印嵌入帧的帧头的校验信息;

获取待嵌入的水印信息的第一比特数组,将所述第一比特数组按照第一预设长度依次划分为预设数量的水印信息分组;

获取目标水印嵌入帧的数据部分的第二比特数组,将所述第二比特数组按照第二预设长度将依次划分为所述预设数量的音频数据分组,其中各音频数据分组与各水印信息分组按照划分顺序一一对应,所述目标水印嵌入帧为所述水印嵌入帧中的任一个,且所述第一预设长度和第二预设长度满足预设函数关系;

将目标音频数据分组与预设的嵌入矩阵中每行的元素相乘,并将相乘结果做异或相加得到中间值,其中所述目标音频数据分组为所述音频数据分组中的任一个;

将所述中间值和所述目标音频数据分组对应的目标水印信息分组的值进行比较,得到操作向量;

根据所述操作向量确定所述目标音频数据分组的待修改的比特位,并将所述待修改的比特位的数值进行翻转修改,完成各音频数据分组的待修改的比特位,进而完成在所述音频数据中嵌入音频数字水印信息;

所述第一预设长度s与第二预设长度r满足预设函数关系为:s=log2(r+1);

所述将目标音频数据分组与预设的嵌入矩阵中每行的元素相乘,并将相乘结果做异或相加得到中间值,包括:构建预设的嵌入矩阵M,如下:

其中,矩阵M中的每一项满足 其中z为所述预设数量,s为第一预设长度,r为第二预设长度;

将目标音频数据分组 与所述嵌入矩阵M中的每一行Mj的元素相乘,得并将相乘结果做异或相加得到s个中间值;

所述将所述中间值和所述目标水印信息分组的值进行比较,得到操作向量,包括:将s个中间值xj分别与目标水印信息分组对应位置的值Wj进行比较,其中1

若所述中间值xj与目标水印信息分组对应位置的值Wj相等,则操作向量T对应的值取tj=0;

若所述中间值xj与目标水印信息分组对应位置的值Wj不相等,则操作向量T对应的值取tj=1,其中T={tj=0or 1|1

所述根据所述操作向量确定所述目标音频数据分组的待修改的比特位,并将所述待修改的比特位的数值进行翻转修改,包括:根据所述操作向量确定所述目标音频数据分组的待修改的比特位,公式为:式中,Ti为目标音频数据分组的待修改的比特位;

将所述目标音频数据分组的待修改的比特位Ti的值由0翻转为1或者由1翻转为0。

4.一种音频数字水印嵌入装置,其特征在于,用于实现如权利要求1或2所述的音频数字水印嵌入方法,所述音频数字水印嵌入装置包括:校验信息修改单元,用于遍历音频数据,每隔预设帧数将遍历到的当前帧标记为水印嵌入帧,并修改各水印嵌入帧的帧头的校验信息;

水印信息分组划分单元,用于获取待嵌入的水印信息的第一比特数组,将所述第一比特数组按照第一预设长度依次划分为预设数量的水印信息分组;

音频数据分组划分单元,用于获取目标水印嵌入帧的数据部分的第二比特数组,将所述第二比特数组按照第二预设长度将依次划分为所述预设数量的音频数据分组,其中各音频数据分组与各水印信息分组按照划分顺序一一对应,所述目标水印嵌入帧为所述水印嵌入帧中的任一个,且所述第一预设长度和第二预设长度满足预设函数关系;

嵌入矩阵处理单元,用于将目标音频数据分组与预设的嵌入矩阵中每行的元素相乘,并将相乘结果做异或相加得到中间值,其中所述目标音频数据分组为所述音频数据分组中的任一个;

操作向量获得单元,用于将所述中间值和所述目标音频数据分组对应的目标水印信息分组的值进行比较,得到操作向量;

比特位翻转单元,用于根据所述操作向量确定所述目标音频数据分组的待修改的比特位,并将所述待修改的比特位的数值进行翻转修改,完成各音频数据分组的待修改的比特位,进而完成在所述音频数据中嵌入音频数字水印信息。

5.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述音频数字水印嵌入方法的步骤。