基于小波变换的数字音频水印嵌入与检测系统
项目介绍
本项目实现了一套完整的基于小波变换的数字音频水印系统,能够将文本或图像水印信息隐蔽地嵌入到原始音频中,并支持从含水印音频中准确提取水印信息。系统采用小波变换分析技术,在保证音频质量感知透明度的同时,提供水印鲁棒性分析功能。
功能特性
- 水印嵌入:支持文本字符串和灰度图像两种水印格式的嵌入
- 质量保持:通过可调节的嵌入强度系数,确保含水印音频的高质量
- 水印提取:能够准确恢复嵌入的水印信息
- 性能评估:提供信噪比(SNR)、峰值信噪比(PSNR)等音频质量评估指标
- 鲁棒性测试:支持对加噪、压缩、重采样等常见攻击的抗干扰能力分析
- 参数可配置:支持小波基函数类型、分解层数等关键参数的自定义设置
使用方法
- 准备输入文件
- 原始音频:WAV格式无损音频,采样率44.1kHz,支持单声道/立体声
- 水印数据:文本(最大长度限制)或灰度图像(尺寸限制)
- 设置嵌入参数
- 选择小波基函数类型(如db4、haar等)
- 指定分解层数
- 调整嵌入强度系数
- 执行水印操作
- 运行系统完成水印嵌入,生成含水印音频文件
- 进行水印提取验证,恢复原始水印信息
- 查看性能报告和鲁棒性测试结果
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱
- 图像处理工具箱
- 至少4GB内存
- Windows/Linux/macOS操作系统
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能,包括音频文件读取与水印数据的预处理、基于小波变换的水印嵌入算法实现、从含水印音频中提取水印信息的完整流程、音频质量客观评估指标的计算与分析,以及对常见信号处理攻击的鲁棒性测试模块。该文件提供了完整的命令行操作界面,用户可通过参数配置实现不同的水印处理需求。