当前位置: 首页 > 专利查询>中山大学专利>正文

一种自适应音频空域隐写方法技术

技术编号:14684328 阅读:186 留言:0更新日期:2017-02-22 17:53
本发明专利技术涉及多媒体信息安全领域,具体涉及一种自适应音频空域隐写方法,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WAV音频信号的单个样本作为一个嵌入单元,根据原始WAV音频和经过一次Advanced Audio Coding(AAC)高比特率压缩解压后的WAV音频的信号差值设计每个嵌入单元修改的代价,并利用信息编码工具Syndrome Trellis Codes(STC)自适应嵌入信息并实现正确提取。经大量实验证明,本隐写方法与现有的基于LSB匹配的空域隐写方法相比,可使隐写后的音频具有更高的音频质量及安全性。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,具体涉及一种自适应音频空域隐写方法
技术介绍
音频隐写是信息隐藏技术的一个重要分支。音频信号作为日常生活中不可缺少的传播媒介,其信号中包含的信息冗余使音频成为了信息隐藏的良好载体。目前的音频隐写方法以嵌入信息时所采用的域划分,可分为:空域音频隐藏、压缩域音频隐藏等。现有的空域信息隐藏方法采用的大多是最低有效位修改法(LSB),且其嵌入位置的选择是由随机序列决定的。由于随机序列的不确定性,音频信号中人耳听觉上敏感的样本也有可能会被改动,从而导致音频听觉质量及安全性的降低。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足,本专利技术提出一种自适应音频空域隐写方法,该隐写方法为空域音频隐藏,主要载体为WAV音频。本专利技术提出的WAV音频空域自适应隐写方法可有效地实现在音频信号的信息冗余位进行信息的嵌入,从而避开音频信号的听觉敏感位置,有效减小隐写时损失的音频质量,安全性也会有所提升。为了实现上述专利技术目的,采用的技术方案如下:一种自适应音频空域隐写方法,包括秘密信息的嵌入和提取两个步骤,所述秘密信息的嵌入包括如下子步骤:(11)高比特率AAC压缩原始WAV音频;(12)原始WAV音频与经过一次高比特率AAC压缩解压的WAV音频样本值相减得残差;(13)选定信息编码工具STC的嵌入载体;(14)根据残差设计STC修改嵌入载体样本值的代价;(15)设置嵌入率并计算需嵌入的秘密信息长度;(16)利用STC进行秘密信息的嵌入。所述步骤(11)对原始WAV音频进行高比特率AAC压缩;所述步骤(12)获得原始WAV音频和经过一次高比特率AAC压缩解压后的WAV音频样本之间的残差,具体步骤如下:分别用十进制读取原始WAV音频和经过一次AAC压缩的WAV音频的所有样本,可得序列X={x1,x2,x3,…,xn本文档来自技高网...
一种自适应音频空域隐写方法

【技术保护点】
一种自适应音频空域隐写方法,包括秘密信息的嵌入和秘密信息的提取两个步骤,其特征在于:所述秘密信息的嵌入包括如下子步骤:(11)对原始WAV音频数据进行高比特率AAC音频压缩,并对压缩后的AAC音频进行解码,得到经过一次高比特率AAC压缩并解压后的WAV音频;(12)读取原始WAV音频和经过一次高比特率AAC压缩解压后的WAV音频的所有样本,分别用序列X={x1,x2,x3,…,xn}及X’={x’1,x′2,x′3,…,x′n}表示,其中两种WAV音频样本总数相同,用n表示;序列X与序列X’相减可得残差序列Residual,表示为{r1,r2,r3,…,rn},其中对ri=xi‑x′i,n为WAV音频样本总数;(13)选定原始WAV音频的所有样本值作为信息编码工具STC的嵌入载体,即序列X={x1,x2,x3,…,xn},n为WAV音频样本总数;(14)根据残差序列Residual设计原始WAV音频各样本值被信息编码工具STC修改的代价;具体设计原则如下:(Ⅰ)对于原始WAV音频第i个样本值xi,修改的代价包含三种代价:在原值上加1的代价、保持不变的代价、在原值上减1的代价;(Ⅱ)对于原始WAV音频第i个样本值xi,根据其对应的残差序列Residual中第i个残差值ri,上述三种代价的设定如下:情况1:样本值xi在原值上加1的代价为:ρi+1=1/|ri|,ri<010/|ri|,ri>010,ri=0]]>情况2:样本值xi保持不变的代价均为0情况3:样本值xi在原值上减1的代价为:ρi-1=1/|ri|,ri>010/|ri|,ri<010,ri=0]]>(15)设置秘密信息的嵌入率ratio,ratio表示原始WAV音频平均每个样本修改的比特数,单位为bps(bit per sample);计算需嵌入的秘密信息长度,记为m,其中m由设定的嵌入率ratio与原始WAV音频样本总数n决定,即:m=[n×ratio];(16)依据设定好的代价及需嵌入的m比特秘密信息对选定的嵌入载体做STC操作,实现最小化所有样本的修改代价之和,自适应地选取嵌入载体的若干位进行修改以达到信息嵌入的目的;所述秘密信息的提取包含如下子步骤:(21)读取隐写后的WAV音频,得到序列Y={y1,y2,y3,…,yn},其中n表示隐写后WAV音频的样本总数,可知隐写后WAV音频的样本总数与原始WAV音频的样本总数保持一致;将所有的样本值作为STC操作的提取载体;(22)获取嵌入率ratio,计算隐写后的WAV音频中秘密信息的嵌入长度m,其中m=[n×ratio];(23)对提取载体进行STC解码操作,其中STC工具可以根据提取载体的所有样本值和嵌入长度参数还原嵌入的m比特秘密信息。...

【技术特征摘要】
1.一种自适应音频空域隐写方法,包括秘密信息的嵌入和秘密信息的提取两个步骤,其特征在于:所述秘密信息的嵌入包括如下子步骤:(11)对原始WAV音频数据进行高比特率AAC音频压缩,并对压缩后的AA...

【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

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1