Предельные биполярные последовательности для робастного маркирования цифровых аудиосигналов по методу лоскута

Обеспечение устойчивости маркирования цифровых аудиосигналов в условиях действия помех, различных преобразований и возможных атак является актуальной проблемой. Одним из наиболее используемых и достаточно устойчивых методов маркирования является метод лоскута. Его робастность обеспечивается применен...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Informatika i avtomatizaciâ (Online) Jg. 22; H. 2; S. 221 - 260
Hauptverfasser: Maksim Gofman, Anatolij Kornienko
Format: Journal Article
Sprache:Englisch
Russisch
Veröffentlicht: Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center 01.03.2023
Schlagworte:
аудиосигнал
биполярная последовательность
корреляционная функция
маркирование цифровых объектов
метод лоскута
стеганография
ISSN:2713-3192, 2713-3206
Online-Zugang:Volltext
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Abstract Обеспечение устойчивости маркирования цифровых аудиосигналов в условиях действия помех, различных преобразований и возможных атак является актуальной проблемой. Одним из наиболее используемых и достаточно устойчивых методов маркирования является метод лоскута. Его робастность обеспечивается применением расширяющих биполярных числовых последовательностей при формировании и внедрении маркера в цифровой аудиосигнал и корреляционного детектирования при обнаружении и извлечении маркерной последовательности. Анализ свойств биполярных последовательностей, реализуемых в методе лоскута, показал, что абсолютные значения величины отношения максимума автокорреляционной функции (АКФ) к её минимуму для расширяющих биполярных последовательностей и расширенных маркерных последовательностей, используемых при традиционном маркировании, с высокой точностью приближаются к 2. Это позволило сформулировать критерии для поиска специальных расширяющих биполярных последовательностей, обладающих улучшенными корреляционными свойствами и большей устойчивостью. В статье разработан математический аппарат для поиска и построения предельных расширяющих биполярных последовательностей, используемых при решении задачи робастного маркирования цифровых аудиосигналов по методу лоскута. Предельные биполярные последовательности определены как последовательности, у которых автокорреляционные функции обладают максимально возможными по абсолютному значению отношениями максимума к минимуму. Сформулированы и доказаны теоремы и следствия из них: о существовании верхней границы минимальных значений автокорреляционных функций предельных биполярных последовательностей и о значениях первого и второго лепестков АКФ. На этой основе дано строгое математическое определение предельных биполярных последовательностей. Разработаны метод поиска полного множества предельных биполярных последовательностей на основе рационального перебора и метод построения предельных биполярных последовательностей произвольной длины с использованием порождающих функций. Представлены результаты компьютерного моделирования по оценке значений абсолютной величины отношения максимума к минимуму автокорреляционной и взаимной корреляционных функций исследуемых биполярных последовательностей для слепого приема. Показано, что предложенные предельные биполярные последовательности характеризуются лучшими корреляционными свойствами в сравнении с традиционно используемыми биполярными последовательностями и обладают большей устойчивостью.
AbstractList Обеспечение устойчивости маркирования цифровых аудиосигналов в условиях действия помех, различных преобразований и возможных атак является актуальной проблемой. Одним из наиболее используемых и достаточно устойчивых методов маркирования является метод лоскута. Его робастность обеспечивается применением расширяющих биполярных числовых последовательностей при формировании и внедрении маркера в цифровой аудиосигнал и корреляционного детектирования при обнаружении и извлечении маркерной последовательности. Анализ свойств биполярных последовательностей, реализуемых в методе лоскута, показал, что абсолютные значения величины отношения максимума автокорреляционной функции (АКФ) к её минимуму для расширяющих биполярных последовательностей и расширенных маркерных последовательностей, используемых при традиционном маркировании, с высокой точностью приближаются к 2. Это позволило сформулировать критерии для поиска специальных расширяющих биполярных последовательностей, обладающих улучшенными корреляционными свойствами и большей устойчивостью. В статье разработан математический аппарат для поиска и построения предельных расширяющих биполярных последовательностей, используемых при решении задачи робастного маркирования цифровых аудиосигналов по методу лоскута. Предельные биполярные последовательности определены как последовательности, у которых автокорреляционные функции обладают максимально возможными по абсолютному значению отношениями максимума к минимуму. Сформулированы и доказаны теоремы и следствия из них: о существовании верхней границы минимальных значений автокорреляционных функций предельных биполярных последовательностей и о значениях первого и второго лепестков АКФ. На этой основе дано строгое математическое определение предельных биполярных последовательностей. Разработаны метод поиска полного множества предельных биполярных последовательностей на основе рационального перебора и метод построения предельных биполярных последовательностей произвольной длины с использованием порождающих функций. Представлены результаты компьютерного моделирования по оценке значений абсолютной величины отношения максимума к минимуму автокорреляционной и взаимной корреляционных функций исследуемых биполярных последовательностей для слепого приема. Показано, что предложенные предельные биполярные последовательности характеризуются лучшими корреляционными свойствами в сравнении с традиционно используемыми биполярными последовательностями и обладают большей устойчивостью.
Author Anatolij Kornienko
Maksim Gofman
Author_xml – sequence: 1
  fullname: Maksim Gofman
  organization: Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University
– sequence: 2
  fullname: Anatolij Kornienko
  organization: Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University
BookMark eNo1jklOwzAUhi0EElM3nCAXSPAQ28kSISYJiQ2sIzdxUBAQlLJhBxTYgMQRuEIZKkUtDVd4vhEvKSysZ3__4LdKFi_LS0vIBqMBk4rzzcIEnAc8YAtkhWsmfMGpWvy_s5gvk95gUPSppFpwRekKAXhztzCGLzxT9wIz9wxjD96hhh9oEL2i_AcRuDuYdu4GPmDk7v9TrYKv2kMJMx6GGiwZdRRV-ITGg28EtzCBupOxAKW6dT_heJhD9-wePfQNsanuPqwxPEPvtJW7LdqmMRY38OWGXiugbeKGiEbrZCk35wPb-5tr5GR353h73z882jvY3jr0MybUtW9UJqIsj0xqaW5kZqWM46gfahYqYzKW9VmaaxOHlJvI0phGobAqj0OrhMqYFGvkYN6bleYsuaqKC1PdJKUpkg6U1WliqusiPbeJ5lpzw9JUMxnmUvVlpLQWpq1JKS7yC0C51PQ
ContentType Journal Article
DBID DOA
DOI 10.15622/ia.22.2.1
DatabaseName Directory of Open Access Journals
DatabaseTitleList
Database_xml – sequence: 1
  dbid: DOA
  name: DOAJ Directory of Open Access Journals
  url: https://www.doaj.org/
  sourceTypes: Open Website
DeliveryMethod fulltext_linktorsrc
Discipline Computer Science
EISSN 2713-3206
EndPage 260
ExternalDocumentID oai_doaj_org_article_72772a1cc7154f56b586773ad153c06d
GroupedDBID ALMA_UNASSIGNED_HOLDINGS
GROUPED_DOAJ
ID FETCH-LOGICAL-d136t-a6d38df8ace0fa5de55998b47146aad1db1cf7a9402a8e090843e6f94e636d153
IEDL.DBID DOA
ISSN 2713-3192
IngestDate Fri Oct 03 12:53:11 EDT 2025
IsDoiOpenAccess true
IsOpenAccess true
IsPeerReviewed true
IsScholarly true
Issue 2
Language English
Russian
LinkModel DirectLink
MergedId FETCHMERGED-LOGICAL-d136t-a6d38df8ace0fa5de55998b47146aad1db1cf7a9402a8e090843e6f94e636d153
OpenAccessLink https://doaj.org/article/72772a1cc7154f56b586773ad153c06d
PageCount 40
ParticipantIDs doaj_primary_oai_doaj_org_article_72772a1cc7154f56b586773ad153c06d
PublicationCentury 2000
PublicationDate 2023-03-01
PublicationDateYYYYMMDD 2023-03-01
PublicationDate_xml – month: 03
  year: 2023
  text: 2023-03-01
  day: 01
PublicationDecade 2020
PublicationTitle Informatika i avtomatizaciâ (Online)
PublicationYear 2023
Publisher Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center
Publisher_xml – name: Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center
SSID ssib050732600
ssj0002921710
Score 2.2115605
Snippet Обеспечение устойчивости маркирования цифровых аудиосигналов в условиях действия помех, различных преобразований и возможных атак является актуальной...
SourceID doaj
SourceType Open Website
StartPage 221
SubjectTerms аудиосигнал
биполярная последовательность
корреляционная функция
маркирование цифровых объектов
метод лоскута
стеганография
Title Предельные биполярные последовательности для робастного маркирования цифровых аудиосигналов по методу лоскута
URI https://doaj.org/article/72772a1cc7154f56b586773ad153c06d
Volume 22
hasFullText 1
inHoldings 1
isFullTextHit
isPrint
journalDatabaseRights – providerCode: PRVAON
  databaseName: DOAJ Directory of Open Access Journals
  customDbUrl:
  eissn: 2713-3206
  dateEnd: 99991231
  omitProxy: false
  ssIdentifier: ssj0002921710
  issn: 2713-3192
  databaseCode: DOA
  dateStart: 20200101
  isFulltext: true
  titleUrlDefault: https://www.doaj.org/
  providerName: Directory of Open Access Journals
– providerCode: PRVHPJ
  databaseName: ROAD: Directory of Open Access Scholarly Resources
  customDbUrl:
  eissn: 2713-3206
  dateEnd: 99991231
  omitProxy: false
  ssIdentifier: ssib050732600
  issn: 2713-3192
  databaseCode: M~E
  dateStart: 20200101
  isFulltext: true
  titleUrlDefault: https://road.issn.org
  providerName: ISSN International Centre
link http://cvtisr.summon.serialssolutions.com/2.0.0/link/0/eLvHCXMwrV07b9RAEF6hKAUNbwThoS1offFzbZeAEqUhogAp3Wm9DynNgcJBGQUu0ASJn8BfOJKcZOWI-Quz_4hv1w4KFQ2FbXleXnnGOzvW6hvGnkjRlE2OsiSRQke5TkRU26KKZGGlktIihvLQbKLc3q52duqXl1p9-T1hPTxw_-LWkV_LVCZKlUj2thBN4RHYMqnxqapYaD_7YtVzqZhCJGGRk3nk9T9_W9IaS-8ATZCiKsPEU6cDVinyf7q-K0dpOkpHyV_I_SHFbN5g14a1IX_aj-kmu2Imt9j1i74LfPgMbzOi7-6AFnSKY-m-0rk7ogWnH9TSL-pA-gb2QATBfaRlkO7omObu04WW5-Cu5WBBh0Opg5F5oIJLJ9Rx-gnCAZ1RG9gwAFbrpb_gctgT3ZH7zCE3g6U2PLCF8jlkl54dRuEtLWC4o1M3454BsTM3A2l-h73e3Hj1fCsaOjNEOsnENIJfs0rbSioTW1lo43HLqgaJLhcSrtFNomwpaxSnsjJxHVd5ZoStcyMy4T13l61M3kzMPcYbnRq4o4qtgn-VrHJtEj9Fe9iZ3MT32TPvkfHbHnxj7OGwAwFBMh6CZPyvIFn7H0YesKu-13y_Ae0hW5nuvTeP2Kr6MN19t_c4xB_OL_Y3fgPgEihr
linkProvider Directory of Open Access Journals
openUrl ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-8&rfr_id=info%3Asid%2Fsummon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5+%D0%B1%D0%B8%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5+%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8+%D0%B4%D0%BB%D1%8F+%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE+%D0%BC%D0%B0%D1%80%D0%BA%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F+%D1%86%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85+%D0%B0%D1%83%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D1%81%D0%B8%D0%B3%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B2+%D0%BF%D0%BE+%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D1%83+%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%BA%D1%83%D1%82%D0%B0&rft.jtitle=Informatika+i+avtomatizaci%C3%A2+%28Online%29&rft.au=Maksim+Gofman&rft.au=Anatolij+Kornienko&rft.date=2023-03-01&rft.pub=Russian+Academy+of+Sciences%2C+St.+Petersburg+Federal+Research+Center&rft.issn=2713-3192&rft.eissn=2713-3206&rft.volume=22&rft.issue=2&rft.spage=221&rft.epage=260&rft_id=info:doi/10.15622%2Fia.22.2.1&rft.externalDBID=DOA&rft.externalDocID=oai_doaj_org_article_72772a1cc7154f56b586773ad153c06d
thumbnail_l http://covers-cdn.summon.serialssolutions.com/index.aspx?isbn=/lc.gif&issn=2713-3192&client=summon
thumbnail_m http://covers-cdn.summon.serialssolutions.com/index.aspx?isbn=/mc.gif&issn=2713-3192&client=summon
thumbnail_s http://covers-cdn.summon.serialssolutions.com/index.aspx?isbn=/sc.gif&issn=2713-3192&client=summon