一种数字音频秘密分享及恢复方法技术

本发明专利技术公开了一种数字音频秘密分享和恢复方法，该数字音频秘密分享方法包括如下步骤：选取ｎ个掩盖音频，并将其低位去除；每次取秘密音频的１个字节的信息，设值为ＡＬ；按一定的规则重新排列取出的秘密音频数据，生成序列Ｅ；按顺序取出序列Ｅ中ｋ个数据，依次构成ｋ维向量，共生成ｊ个β向量；定义一个ｋ－１阶多项式，将β中的各个元素分别作为多项式的系数，构成ｊ个多项式ｆｊ（ｘ），计算出ｆｊ（１），ｆｊ（２），．．．ｆｊ（ｎ）；将其按顺序分别嵌入ｎ个掩盖音频的低位部分。本发明专利技术相对于现有技术，首先选取ｎ个适合的掩盖音频，其次将待隐藏的秘密音频经过一定的分享运算，将分享运算后的秘密音频分别存储在ｎ个掩盖音频中，只需要获取其中ｋ个份额音频即能完全恢复原本的秘密音频文件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及音频信息隐藏
，特别是涉及一种数字音频秘密分享及恢复方 法。
技术介绍
音频信息隐藏技术是保障网络通信安全的重要部分，它着眼于被隐藏信息本身的 不可探测性，利用音频信息隐藏技术，在保证音频作品不会有明显的失真的前提下，可在音 频文件中嵌入秘密音频信息以达到隐蔽通信的目的。王俊杰，张晓明.音频信息隐藏技术在网络通信中的应用研究.北京石油化工 学院学报，2005，13(4) 54 60介绍了几种音频信息隐藏方法，包括空间域方法和变换域 方法，空间域方法最常用的包括最不重要位法、相位编码方法、回声隐藏方法和扩展频谱 方法；变换域方法最常用的包括离散傅立叶变换域(DFT)方法、离散余弦变换域(DCT)方 法和离散小波变换域(DWT)方法，这几种方法虽采用不同的技术，但存在同一个问题，即只 是将待隐藏的秘密音频信息整体存储在相应的掩盖音频中，而没有分享的步骤。如其中的 最不重要位法即将每一个采样值的最不重要位(多数情况下为最低位)用代表秘密音频信 息的二进制位替换，以达到在掩盖音频中嵌入秘密音频信息的目的。因为缺乏分享的步骤， 则必须整个嵌入秘密音频的掩盖音频完全不存在缺失的情况下才能完全恢复原本的秘密 音频文件。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的主要目的在于提供一种数字音频秘密分享和 恢复方法，只需要获取其中部分嵌入秘密音频的掩盖音频即能完全恢复原本的秘密音频文 件。为实现上述目的，本专利技术提供了一种数字音频秘密分享方法的实施例，将秘密音 频隐藏到掩盖音频中，该数字音频秘密分享方法包括如下步骤(1)选取η个掩盖音频，并将该η个掩盖音频的低位去除；(2)每次取待隐藏的秘密音频的1个字节的信息，设值为~，1 ≤ L ≤ Μ，其中M为 待隐藏的秘密音频的总字节数；(3)按一定的规则重新排列取出的秘密音频数据，生成序列Ε，其中的元素设为 IeJ，所述规则为判断Al是否小于250，若Al < 250，则直接将Al存入序列E ；若Al ≥ 250， 则依次将250和Al-250存入序列E ；其中1≤i≤M+(AL≥250的数量)。(4)按顺序取出序列E中k个数据，其中k的大小可自行选定，只需满足 2≤k<n，依次构成k维向量β = ，若最后不足1^个数据，以0补齐，生成」 个β向量；(5)定义一个 k-Ι 阶多项式 fj(x) = (a0+aix+a2x2+. . . +aHX^Omoc^l，将 β 中的 各个元素分别作为多项式的系数，构成j个多项式fj(x)，计算出fj(l)，fj(2)fj(n)；(6)将。(1)4“2)，...。(11)按顺序分别嵌入η个掩盖音频的低位部分，直到第j 个多项式的η个值嵌入掩盖音频。当第j个多项式的η个值嵌入掩盖音频后，可将原秘密音频文件销毁。其中， 选取的掩盖音频最好为WAVE格式，选取掩盖音频后，即将掩盖音频的 低位去除，其方法为若掩盖音频的采样精度为1，则将掩盖音频采样精度的低1/2位 去除，以全0或全1填充。此时选取的掩盖音频的大小m” m2，...，mn，必需满足条件 Vwi M ^ ,.,. 、 δ为预留的很小的空间。 2 k ,使用上述数字音频秘密分享方法隐藏秘密音频后，本专利技术还提供一种对隐藏的秘 密音频进行恢复的数字音频秘密恢复方法，该掩盖音频嵌入秘密音频后形成份额音频，使 用至少k个份额音频(即k个或k个以上份额音频)可恢复出原隐藏的秘密音频文件，其 中2 < k < n，该数字音频秘密恢复方法包括如下步骤(1)从k个份额音频中按顺序取出存储在相应位置的值fj(x)，其中1 SxSn ；(2)利用k对值(xi; fj (Xi)),其中1 ( i彡k，l彡Xi<n，通过拉格朗日插值多 项式公式计算得到多项式t(x) = (a0+aix+a2x2+. . . +^1Xk-1)，直到每个份额音频中存储 的所有j个值A(Xi)都被处理，得到j个多项式t(x)，其中拉格朗日插值多项式公式为 而 ^ = fJ (xD ； j=0 i=0 — Xi(3)将j个多项式f」(x)的系数[a0, B1, . . . ak_J取出并依次排列，去除末尾的0 值，得到序列E，其中的元素为IeJ ；(4)按顺序取出序列E中的元素IeJ，若力< 250，则将ei直接存入序列S5Sei =250，则直接读取下一个元素ei+1，并将数据250+ei+1存入序列S，直到序列E中所有的元 素处理完毕；(5)序列S为原隐藏的秘密音频文件。本专利技术相对于现有技术，首先选取η个适合的掩盖音频，其次将待隐藏的秘密音 频经过一定的分享运算，将分享运算后的秘密音频分别存储在η个掩盖音频中，只需要获 取其中k个份额音频即能完全恢复原本的秘密音频文件，而k的值可以在2 < k < η的范 围内任意选择，当k值选择较小时，则只需要获取较少的份额音频数量即可恢复原本的秘 密音频文件；当k值选择较大时，则需要获取较多的份额音频数量才能恢复原本的秘密音 频文件；当k值选择为η时，则需要获取所有的份额音频才能恢复原本的秘密音频文件。另 夕卜，在音频文件网络通信中，由于待隐藏的秘密音频文件经过分享运算，更不容易被对方解 附图说明图1为本专利技术的数字音频秘密分享方法的实施例的流程2为本专利技术的掩盖音频去除低位的示意3为本专利技术的秘密音频处理过程示意4为本专利技术的秘密音频处理结果存入掩盖音频示意图图5为本专利技术的数字音频秘密恢复方法的实施例的流程6为本专利技术的从份额音频中取出存储值示意7为本专利技术的秘密音频恢复过程示意图具体实施例方式下面结合附图，详细说明本专利技术的具体实施方式。下面结合图1 图4具体说明本专利技术的数字音频秘密分享方法。图1为本专利技术的 数字音频秘密分享方法的实施例的流程图。该数字音频秘密分享方法包括如下步骤Sl 1、选取η个掩盖音频，选取的掩盖音频最好为WAVE格式，若为其它格式，可将其 转 化 为WAVE格式；S12、将掩盖音频的低位去除，其方法为若掩盖音频的采样精度为1，则将掩盖音 频采样精度的低1/2位去除，以全0或全1填充。此时选取的掩盖音频的大小Hi1, m2，...， ，必需满足条件+式(i = 1，2，...，η)，δ为预留的很小的空间；当然，也 2 k可以将掩盖音频采样精度的低1/3位去除，而此时选取的掩盖音频的大小必需满足条件 )。也就是说，掩盖音频的低位部分去除的大小可根据需要 3 k自行选择，但以去除低位部分后的掩盖音频仍具有清晰的听觉意义为限，以避免暴露掩盖音频；图2为本专利技术的掩盖音频去除低位的示意图。根据掩盖音频的采样精度，采样精 度高的为高位部分，采样精度低的为低位部分，可根据需要将一定大小的低位部分去除，并 用全0或全1填充，如将掩盖音频采样精度的低1/2位去除，以全0或全1填充。S13、每次取待隐藏的秘密音频的1个字节的信息，设值为~，1 < L < M，其中M为 待隐藏的秘密音频的总字节数，则怂e ；S14、按一定的规则重新排列取出的秘密音频数据，生成序列E，其中的元素设为 IeJ，该规则为判断Al是否小于250，若Al < 250，则直接将Al存入序列E ；若Al > 250，则 依次将250和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字音频秘密分享方法，将秘密音频隐藏到掩盖音频中，其特征在于，所述数字音频秘密分享方法包括如下步骤：选取ｎ个掩盖音频，并将所述掩盖音频的低位去除；每次取待隐藏的秘密音频的１个字节的信息，设值为Ａ↓［Ｌ］，１≤Ｌ≤Ｍ，其中Ｍ为待隐藏的秘密音频的总字节数；按一定的规则重新排列取出的秘密音频数据，生成序列Ｅ，其中的元素设为｛ｅ↓［ｉ］｝，所述规则为：判断Ａ↓［Ｌ］是否小于２５０，若Ａ↓［Ｌ］＜２５０，则直接将Ａ↓［Ｌ］存入序列Ｅ；若Ａ↓［Ｌ］≥２５０，则依次将２５０和Ａ↓［Ｌ］－２５０存入序列Ｅ；按顺序取出序列Ｅ中ｋ个数据，其中２≤ｋ≤ｎ，依次构成ｋ维向量β＝［ｅ↓［１］，ｅ↓［２］，．．．ｅ↓［ｋ］］，若最后不足ｋ个数据，以０补齐，生成ｊ个β向量；定义一个ｋ－１阶多项式ｆ↓［ｊ］（ｘ）＝（ａ↓［０］＋ａ↓［１］ｘ＋ａ↓［２］ｘ↑［２］＋．．．＋ａ↓［ｋ－１］ｘ↑［ｋ－１］）ｍｏｄ２５１，将β中的各个元素分别作为多项式的系数，构成ｊ个多项式ｆ↓［ｊ］（ｘ），计算出ｆ↓［ｊ］（１），ｆ↓［ｊ］（２），．．．ｆ↓［ｊ］（ｎ）；将ｆ↓［ｊ］（１），ｆ↓［ｊ］（２），．．．ｆ↓［ｊ］（ｎ）按顺序分别嵌入ｎ个掩盖音频的低位部分，直到第ｊ个多项式的ｎ个值嵌入掩盖音频。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王一丁，王晓京，唐聃，方佳嘉，蔡红亮，蒋海波，肖宜龙，王谦，孙宣东，陈峥，
申请(专利权)人：中科院成都信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]