디지털 오디오가 고음질 압축 부호화된 비트열 형태로 사용되는 경우가 많아짐에 따라, 디지털 오디오 워터마킹알고리즘 또한 고음질 압축 부호화 과정을 고려하여 구성되어야 한다. 기존의 오디오 워터마킹 알고리즘은 PCM 영역을 기반으로 하기 때문에 이미 ...
디지털 오디오가 고음질 압축 부호화된 비트열 형태로 사용되는 경우가 많아짐에 따라, 디지털 오디오 워터마킹알고리즘 또한 고음질 압축 부호화 과정을 고려하여 구성되어야 한다. 기존의 오디오 워터마킹 알고리즘은 PCM 영역을 기반으로 하기 때문에 이미 MPEG 부호화 된 신호에 대해서는 워터마크를 삽입하기 위해 부가적으로 MPEG 복호화 및 부호화 과정을 모두 거쳐야만 한다. 특히, 이 중에서 MPEG 부호화 과정의 심리음향모델과 반복루프를 통한 양자화 과정은 큰 연산량을 요구하는 과정으로 실시간으로 워터마크를 삽입하는데 제약조건이 된다. 본 논문에서는 MP3 비트열 형태로 존재하는 오디오 신호에 대해 부분적인 MP3 복호화 및 부호화 과정만 수행함으로써 워터마크 신호를 삽입하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 제한된 비트열 정보만을 이용하여 심리음향모델과 유사한 형태를 추정하여 PCM 영역이 아닌 MDCT 영역에서 워터마크를 삽입한다. 제안한 알고리즘은 워터마크가 삽입된 MDCT 계수를 내부 반복루프와 1회적 외부 반복루프만을 통해 재양자화함으로써 다시 비트열을 얻어내게 된다. 검출과정은 MP3 복호화 과정을 거친 후, 기존의 대역확산 기반 워터마킹의 방법을 이용하여 수행된다. 다른 방법과의 성능 비교 실험 결과 유사한 음질을 가지도록 삽입되었을 경우, 약 3%의 검출 성능의 저하가 있었으나, 사용되는 연산량은 1/5로 감소하였음을 확인하였다.
디지털 오디오가 고음질 압축 부호화된 비트열 형태로 사용되는 경우가 많아짐에 따라, 디지털 오디오 워터마킹 알고리즘 또한 고음질 압축 부호화 과정을 고려하여 구성되어야 한다. 기존의 오디오 워터마킹 알고리즘은 PCM 영역을 기반으로 하기 때문에 이미 MPEG 부호화 된 신호에 대해서는 워터마크를 삽입하기 위해 부가적으로 MPEG 복호화 및 부호화 과정을 모두 거쳐야만 한다. 특히, 이 중에서 MPEG 부호화 과정의 심리음향모델과 반복루프를 통한 양자화 과정은 큰 연산량을 요구하는 과정으로 실시간으로 워터마크를 삽입하는데 제약조건이 된다. 본 논문에서는 MP3 비트열 형태로 존재하는 오디오 신호에 대해 부분적인 MP3 복호화 및 부호화 과정만 수행함으로써 워터마크 신호를 삽입하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 제한된 비트열 정보만을 이용하여 심리음향모델과 유사한 형태를 추정하여 PCM 영역이 아닌 MDCT 영역에서 워터마크를 삽입한다. 제안한 알고리즘은 워터마크가 삽입된 MDCT 계수를 내부 반복루프와 1회적 외부 반복루프만을 통해 재양자화함으로써 다시 비트열을 얻어내게 된다. 검출과정은 MP3 복호화 과정을 거친 후, 기존의 대역확산 기반 워터마킹의 방법을 이용하여 수행된다. 다른 방법과의 성능 비교 실험 결과 유사한 음질을 가지도록 삽입되었을 경우, 약 3%의 검출 성능의 저하가 있었으나, 사용되는 연산량은 1/5로 감소하였음을 확인하였다.
As the digital audio in high quality compressed form used in many case, so digital audio watermarking algorithm should consider high quality audio coding process. Because conventional audio watermarking algorithm is based on PCM domain, so as to embed watermark signal to MPEG bitstream, additional p...
As the digital audio in high quality compressed form used in many case, so digital audio watermarking algorithm should consider high quality audio coding process. Because conventional audio watermarking algorithm is based on PCM domain, so as to embed watermark signal to MPEG bitstream, additional processing, such as fully MPEG decoding & encoding process, is needed. Especially, psychoacoustic model and iteration loop in MPEG encoder has too much computational complexity to embed watermarking in realtime process. This thesis proposes bitstream watermark algorithm which embed watermark signal through partial MPEG decoding and partial encoding process. The proposed algorithm estimate masking curve similar to psychoacoustic model using restrictive bitstream information, and embed watermark not in PCM domain but in MDCT domain. The proposed bitstream algorithm operates requantization process only through inner loop iteration and through outer loop iteration once, and then gets watermarked bitstream. For the compatibility with exitsting method, watermark is detected by detector of conventional spread spectrum method after MPEG decoding process. The result of experimental evaluation shows the proposed watermarking system degrades 3% in detection performance, but the computational complexity is diminished with 1/5.
As the digital audio in high quality compressed form used in many case, so digital audio watermarking algorithm should consider high quality audio coding process. Because conventional audio watermarking algorithm is based on PCM domain, so as to embed watermark signal to MPEG bitstream, additional processing, such as fully MPEG decoding & encoding process, is needed. Especially, psychoacoustic model and iteration loop in MPEG encoder has too much computational complexity to embed watermarking in realtime process. This thesis proposes bitstream watermark algorithm which embed watermark signal through partial MPEG decoding and partial encoding process. The proposed algorithm estimate masking curve similar to psychoacoustic model using restrictive bitstream information, and embed watermark not in PCM domain but in MDCT domain. The proposed bitstream algorithm operates requantization process only through inner loop iteration and through outer loop iteration once, and then gets watermarked bitstream. For the compatibility with exitsting method, watermark is detected by detector of conventional spread spectrum method after MPEG decoding process. The result of experimental evaluation shows the proposed watermarking system degrades 3% in detection performance, but the computational complexity is diminished with 1/5.
주제어
#디지털 오디오 워터마킹 MPEG 비트열 Digital audio watermarking MPEG bit stream
학위논문 정보
저자
김연정
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
전기전자공학과
지도교수
윤대희
발행연도
2003
총페이지
v, 61p.
키워드
디지털 오디오 워터마킹 MPEG 비트열 Digital audio watermarking MPEG bit stream
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