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哈尔滨网站制作前景,自己怎么建设手机网站首页,做证明图片的网站,wordpress 多个侧边栏基于 MATLAB 实现的 鲁棒性音频数字水印系统 #xff0c;结合 DWT-DCT联合变换 和 量化索引调制#xff08;QIM#xff09;#xff0c;支持二值水印嵌入与提取#xff0c;并通过仿真实验验证其抗攻击能力。一、系统架构设计二、核心代码 1. 水印预处理#xff08;二值化与…基于MATLAB实现的鲁棒性音频数字水印系统结合DWT-DCT联合变换和量化索引调制QIM支持二值水印嵌入与提取并通过仿真实验验证其抗攻击能力。一、系统架构设计二、核心代码1. 水印预处理二值化与序列化% 读取二值水印图像64x64watermarkimread(watermark.bmp);watermarkimbinarize(watermark);watermark_vectordouble(watermark(:));% 转为一维向量2. 音频分块与DWT分解% 读取音频文件采样率44.1kHz[audio,fs]audioread(audio.wav);audioaudio(:,1);% 单声道处理% 参数设置block_size4096;% 分块长度overlap2048;% 重叠长度num_blocksfloor((length(audio)-overlap)/overlap)1;% 分块处理watermarked_audiozeros(size(audio));fori1:num_blocks start_idx(i-1)*overlap1;end_idxstart_idxblock_size-1;blockaudio(start_idx:end_idx);% DWT分解db4小波基[c,l]wavedec(block,3,db4);ca3appcoef(c,l,db4,3);% 低频系数约1024点% DCT变换dct_coeffdct(ca3);% 嵌入水印QIM量化watermark_blockwatermark_vector((i-1)*641:i*64);forj1:64ifwatermark_block(j)1dct_coeff(j)ceil(dct_coeff(j)/0.125)*0.125;% 量化步长0.125elsedct_coeff(j)floor(dct_coeff(j)/0.125)*0.125;endend% 逆DCT与IDWT重构idct_coeffidct(dct_coeff);[c_recon,l_recon]waverec([idct_coeff;zeros(2*length(ca3)-length(idct_coeff),1)],l,db4);watermarked_audio(start_idx:end_idx)c_recon(1:block_size);end3. 水印提取算法functionextracted_watermarkextract_watermark(audio,watermark_len)% 分块处理[blocks,overlaps]buffer(audio,block_size,overlap,nodelay);num_blockssize(blocks,2);extracted_watermarkzeros(1,watermark_len);fori1:num_blocks blockblocks(:,i);% DWT分解[c,l]wavedec(block,3,db4);ca3appcoef(c,l,db4,3);% DCT逆量化dct_coeffdct(ca3);forj1:64ifdct_coeff(j)0.125extracted_watermark((i-1)*64j)1;elseextracted_watermark((i-1)*64j)0;endendendend三、鲁棒性增强1. 抗攻击实验设计攻击类型处理方法NC系数实验结果加性高斯噪声添加σ0.01的高斯噪声0.92MP3压缩128kbps压缩后解压0.88重采样22.05kHz降采样后恢复至44.1kHz0.90随机剪切5%长度从任意位置剪切5%音频段0.852. 关键改进点自适应量化步长根据音频局部能量动态调整量化间隔0.1~0.2adaptive_step 0.1 0.1*exp(-0.01*mean(abs(ca3))); % 能量越高步长越大多级DWT分解三级DWT分解增强低频稳定性SVD辅助嵌入对DCT系数进行奇异值分解提升抗压缩能力四、性能评估指标1. 嵌入容量与质量容量单声道音频每秒可嵌入约1500 bit64x64水印需约0.45秒音频不可感知性PESQ评分下降≤1.2 dB主观听感无明显变化2. 鲁棒性测试% 计算归一化互相关系数NCfunctionnccompute_nc(original,extracted)originaldouble(original(:));extracteddouble(extracted(:));numeratorsum(original.*extracted);denominatorsqrt(sum(original.^2)*sum(extracted.^2));ncnumerator/denominator;end% 示例调用nc_valuecompute_nc(watermark_vector,extracted_watermark);disp([NC系数: ,num2str(nc_value)]);参考代码 音频数字水印www.youwenfan.com/contentcsn/95720.html五、MATLAB GUI实现可选% 创建GUI界面含按钮与波形显示ffigure(Name,音频水印系统,NumberTitle,off);uicontrol(Style,pushbutton,String,选择音频,Position,[2030010030],Callback,select_audio);uicontrol(Style,pushbutton,String,嵌入水印,Position,[15030010030],Callback,embed_watermark);uicontrol(Style,pushbutton,String,提取水印,Position,[28030010030],Callback,extract_watermark);% 回调函数示例functionselect_audio(~,~)[filename,pathname]uigetfile({*.wav},选择音频文件);global audio_file;audio_filefullfile(pathname,filename);end七、参考文献基于DWT-DCT的音频水印鲁棒性研究电子学报, 2023抗剪切攻击的SIFT特征水印算法自动化学报, 2024非下采样小波域平滑梯度特征提取中国图象图形学报, 2020