基于MIDI和对抗生成网络的音频隐写方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于MIDI和对抗生成网络的音频隐写方法和系统，涉及音频处理技术领域。本发明专利技术预先构建带有索引的MIDI音符字典，采用对抗生成网络预先构建生成器网络和判决器网络，并根据生成器网络构建提取器网络，该方法包括：首先对秘密信息进行预处理，得到秘密信息所映射的浮点数；通过生成器网络对所述浮点数进行处理，输出MIDI音符字典的索引的归一化值作为载密信息；通过提取器网络对载密信息进行解密。本发明专利技术的生成式音频隐写方法，突破有载体隐写在不可感知性和抗隐写检测性的限制，将秘密信息转化为MIDI音频，从而提高载密音频的有效性安全性。密音频的有效性安全性。密音频的有效性安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于MIDI和对抗生成网络的音频隐写方法和系统


[0001]本专利技术涉及音频处理
，具体涉及一种基于MIDI和对抗生成网络的音频隐写方法和系统。

技术介绍

[0002]音频隐写术是一种将秘密信息隐藏在普通的、非秘密的、可运行的音频文件中的技术。主要运用于军队情报的秘密通信和信息的加密领域。
[0003]以LSB隐写和量化指数调制为例，LSB隐写通过修改载体音频的最低有效位，并将这些最低有效位替换为想要隐藏的秘密信息。量化指数调制（QIM）经常被部署在编解码器的矢量量化中以嵌入秘密信息，这种方法能够以很小的延迟同时实现编码和隐蔽，同时能够最大限度的减少失真，保证载密音频的质量。
[0004]然而，无论是LSB隐写，还是量化指数调制，均需考虑载体音频本身的特性，会有载密音频失真和秘密信息泄露的风险，导致隐写效果差。

技术实现思路

[0005]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于MIDI和对抗生成网络的音频隐写方法和系统，解决了现有的有载体音频隐写术隐写效果差的技术问题。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MIDI和对抗生成网络的音频隐写方法，其特征在于，预先构建带有索引的MIDI音符字典，采用对抗生成网络预先构建生成器网络、判决器网络以及提取器网络，该方法包括：S1、对秘密信息进行预处理，得到秘密信息所映射的浮点数；S2、通过生成器网络对所述浮点数进行处理，输出MIDI音符字典的索引的归一化值作为载密信息；S3、通过提取器网络对载密信息进行解密。2.如权利要求1所述的基于MIDI和对抗生成网络的音频隐写方法，其特征在于，所述预先构建MIDI音符字典，包括：获取MIDI数据，建立MIDI的语音数据库；使用music21工具包分析MIDI的语音数据库中MIDI文件，构建包括索引及其代表的和弦或单音音符构成的MIDI音符字典。3.如权利要求2所述的基于MIDI和对抗生成网络的音频隐写方法，其特征在于，所述MIDI音符字典包括：其中，j∈{1,2，
…
，q}代表和弦或单音的索引；q代表和弦或单音的总数；N
tj
表示一组在和弦j中同时出现的音符号；N
tq
表示一组在和弦q中同时出现的音符号。4.如权利要求1所述的基于MIDI和对抗生成网络的音频隐写方法，其特征在于，所述采用对抗生成网络预先构建生成器网络、判决器网络以及提取器网络，包括：使用MIDI片段，基于对抗生成网络，对生成器网络、判决器网络以及提取器网络进行训练和测试；其中，判决器网络的训练过程中的目标函数为：其中：x
g
代表载体MIDI；x
r
代表载密MIDI；E[ ]代表期望；D（）代表判决器网络的输出；E[D（.）]代表输入样本与真实样本之间的差距，其中.代表输入样本；生成器网络的训练过程中的目标函数为：其中：λ代表0~1之间的一个小数；提取器网络的训练过程中的目标函数为：其中：MSE代表均方误差，F
S
代表真实的秘密信息，F
S'
代表恢复出的秘密信息。5.如权利要求4所述的基于MIDI和对抗生成网络的音频隐写方法，其特征在于，所述载密MIDI是指：将生成器网络输出的MIDI音符字典的索引的归一化值通过以下公式转化为代表MIDI音符索引的整数ρ
m
；
其中：g
m
是输出，N
tq
表...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国富，史志远，苏兆品，岳峰，乔亚涛，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：