Étude de techniques de tatouage audio pour la transmission de données

Audio watermarking techniques for data transmission

• Auteur / Autrice : Alejandro Lobo Guerrero Pérez
• Direction : Joël Liénard, Patrick Bas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal, image, parole, télécoms
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

Cette thèse est consacrée à l'étude de techniques de tatouage audio dans le cadre du projet RNRT ARTUS, qui vise à améliorer la compréhension des malentendants lors d'une transmission par télédiffusion. Deux aspects principaux sont abordés: l'insertion et la synchronisation des données. Pour l'insertion, un système informé à taux d'erreur contrôlé est complété par des stratégies qui prennent en compte la densité spectrale de puissance et la perception du signal hôte. Le système ainsi proposé profite de la théorie de l'insertion informée pour établir des stratégies adaptées aux problématiques de distorsion introduite et de taux d'erreur binaire. Pour la synchronisation, deux systèmes sont proposés. Le premier est basé sur la théorie de la synchronisation informée. L'analyse du signal hôte est utilisée pour définir des Instants Caractéristiques. Ces instants sont utilisés comme éléments de synchronisation qui permettent le contrôle et le renforcement de la robustesse tout en respectant les contraintes de distorsion introduite. Le deuxième système de synchronisation est fondé sur des filtrages non linéaires. Ce type de filtrage sert à améliorer le temps d'acquisition dans un système de synchronisation par étalement de spectre. Les résultats obtenus sont utilisés pour proposer le système de tatouage complet qui profite de la théorie de l'insertion informée dans les étapes de d'insertion et de synchronisation.

This thesis is devoted to the study of audio data hiding techniques in the context of French project RNRT ARTUS. This project aims to improve the comprehension of broadcasting television in the case of deaf public. In order to propose an audio data hiding system two principal aspects are approached: data insertion and synchronization. At the insertion stage, the informed theory is used to propose a system characterized by bit error rate control. Several approaches are proposed to complete the proposed system. They take into account the audio host signal power spectral density and perception in order to establish strategies adapted to distortion and bit error rate constraints. This approach make of this development a system profiting of informed embedding theory. For implementing synchronization, two systems are proposed. The first one is based on the informed embedding theory and determines an informed synchronization system. Host signal analysis is used to define Feature Time Points. These Feature Time Points are used as synchronization elements which allow robustness control and the reinforcement and also respects distortion constraints. The second synchronization system is founded on nonlinear filtering. This kind of filtering is used to improve acquisition time of a spreading spectrum synchronization system. The results obtained are used to propose a whole data hiding system which benefits from the informed embedding for implementing both insertion and synchronization stages.