一种基于压缩域的MP3自适应隐写方法技术

本发明专利技术涉及多媒体信息安全领域，具体涉及一种基于压缩域的MP3自适应隐写方法，包括秘密信息的嵌入和秘密信息的提取两个步骤。本发明专利技术方法以原始音频信号经过子带滤波器转换及量化编码后的频域系数为隐写的基本单位，利用信息编码工具Syndrome Trellis Codes(STC)进行自适应嵌入信息并实现正确信息提取。经大量实验证明，本隐写方法与现有的基于频域系数修改的音频隐写方法相比，具有更高的嵌入容量及安全性。因此，本发明专利技术方法对隐秘通信等应用领域具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多媒体信息安全领域，更具体地，涉及一种基于压缩域的MP3自适应隐写方法。
技术介绍
音频隐写是信息隐藏技术的一个重要分支。目前的基于压缩域的MP3音频隐写算法依据隐写操作发生的位置分为三种类型：量化编码前隐写，边量化边隐写及哈夫曼熵编码隐写。量化编码前隐写的方法面对的挑战是如何正确提取秘密信息，哈夫曼熵编码隐写方法会直接降低隐写音频的听觉质量，而边量化边隐写可以在保证隐写音频听觉质量、隐蔽性的同时实现完整秘密信息的正确提取。经典的MP3stego音频隐写工具采用的隐写方法即为边量化边隐写，但其每个颗粒仅可以嵌入1个比特，嵌入容量低且安全性不高，因而不足以满足实际应用中的信息嵌入要求。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的不足，提供一种基于压缩域的MP3自适应隐写方法。该方法基于信息编码工具STC，选取原始音频信号经过MP3量化编码后的频域系数作为嵌入载体，通过各频域系数修改代价的设定自适应地修改嵌入载体的若干位以达到秘密信息嵌入的目的，并可以实现秘密信息的正确提取。其中，信息编码工具STC可以根据嵌入单元设定的修改代价，自适应选取合适的频域系数进行修改，以实现最小化所有频域系数的修改代价之和。嵌入单元设置的代价值越大，该频域系数被期望修改的几率就越低。本专利技术可嵌入的秘密信息容量大，隐蔽性高，且经实验证明，本专利技术方法可有效抵抗现有的基于压缩域的MP3音频隐写分析方法，安全性更高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于压缩域的MP3自适应隐写方法，包括秘密信息的嵌入和秘密信息的提取两个步骤；秘密信息的嵌入操作发生在MPEG-1Layer3(MP3)音频编码中频域系数的量化编码过程中；所述秘密信息的嵌入为边量化边嵌入，包括如下子步骤：(11)预编码获取原始音频量化编码时可嵌入秘密信息的颗粒总数N；(12)依据可隐写颗粒总数N和秘密信息长度L设定各项参数；(13)判断当前颗粒是否进行隐写并选定嵌入载体；(14)设置信息编码工具STC修改频域系数的代价；(15)利用STC进行秘密信息的嵌入；所述秘密信息的提取包括如下子步骤：(21)解码下一颗粒参数，并判断该颗粒是否为可隐写颗粒；(22)获取信息嵌入的各项参数；(23)判断当前颗粒是否为最后一个隐写颗粒；(24)判断当前颗粒是否有嵌入信息，有则提取信息。优选地，Layer3每个编码帧包含两个颗粒，每个颗粒包含576个频域系数，被分为大值区、小值区及零值区，且有块类型参数包含长块、短块、起始块及终止块等值，其中所述步骤(11)中可嵌入秘密信息的颗粒需同时满足如下条件：①颗粒块类型不是短块；②颗粒大值区频域系数总数≥50。优选地，所述步骤(12)依据可隐写颗粒总数N和秘密信息长度L设定各项参数，包括如下子步骤：(121)依据可隐写颗粒数N及秘密信息文件的比特数L，得到每个颗粒需嵌入的平均比特数(122)由于使用STC工具嵌入秘密信息时，针对每组频域系数，最低需嵌入的秘密信息比特数为10；若平均比特数AvgBits<10，设间隔参数将除第1、2个可隐写颗粒外所有可隐写颗粒划分为若干个间隔，在每个间隔中随机选取一个颗粒进行秘密信息的嵌入，嵌入容量m＝10；根据秘密信息的容量，会产生个间隔，可标记为{Interv1,Interv2,Interv3,…,Intervn本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于压缩域的MP3自适应隐写方法，包括秘密信息的嵌入和秘密信息的提取两个步骤；秘密信息的嵌入操作发生在MPEG‑1 Layer 3(MP3)音频编码中频域系数的量化编码过程中，其特征在于，所述秘密信息的嵌入为边量化边嵌入，包括如下子步骤：(11)预编码获取原始音频量化编码时可嵌入秘密信息的颗粒总数N；(12)依据可隐写颗粒总数N和秘密信息长度L设定各项参数；(13)判断当前颗粒是否进行隐写并选定嵌入载体；(14)设置信息编码工具STC修改频域系数的代价；(15)利用STC进行秘密信息的嵌入；所述秘密信息的提取包括如下子步骤：(21)解码下一颗粒参数，判断当前颗粒是否为可隐写颗粒；(22)获取信息嵌入的各项参数；(23)判断当前颗粒是否为最后一个隐写颗粒；(24)判断当前颗粒是否有嵌入信息，有则提取信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于压缩域的MP3自适应隐写方法，包括秘密信息的嵌入和秘密信息的提取两个步骤；秘密信息的嵌入操作发生在MPEG-1 Layer 3(MP3)音频编码中频域系数的量化编码过程中，其特征在于，所述秘密信息的嵌入为边量化边嵌入，包括如下子步骤：(11)预编码获取原始音频量化编码时可嵌入秘密信息的颗粒总数N；(12)依据可隐写颗粒总数N和秘密信息长度L设定各项参数；(13)判断当前颗粒是否进行隐写并选定嵌入载体；(14)设置信息编码工具STC修改频域系数的代价；(15)利用STC进行秘密信息的嵌入；所述秘密信息的提取包括如下子步骤：(21)解码下一颗粒参数，判断当前颗粒是否为可隐写颗粒；(22)获取信息嵌入的各项参数；(23)判断当前颗粒是否为最后一个隐写颗粒；(24)判断当前颗粒是否有嵌入信息，有则提取信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Layer3每...

【专利技术属性】
技术研发人员：张悦，骆伟祺，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44