數(shù)字語音和高保真音頻信號(hào)中的安全密寫.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等信息技術(shù)的迅速發(fā)展，信息安全己成為一個(gè)影響到社會(huì)穩(wěn)定和國家安全的突出問題。信息隱藏是信息安全領(lǐng)域中的一項(xiàng)新興技術(shù)，主要有數(shù)字水印和數(shù)字密寫兩大分支，分別用于多媒體數(shù)據(jù)的版權(quán)保護(hù)和隱蔽通信。數(shù)字密寫的目的是以圖像、音頻、視頻等數(shù)字媒體作為掩護(hù)，把要發(fā)送的秘密信息嵌入到載體信號(hào)內(nèi)部，以不引起外界注意的方式通過公共信道，特別是互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳送。數(shù)字語音和高保真數(shù)字音頻作為數(shù)字媒體的重要組成部分，是主要密寫載體之一，已

2、成功研究出一些數(shù)字音頻密寫方法。本文以三種音頻信號(hào)格式為載體(窄帶線性PCM語音、窄帶壓縮語音、寬帶壓縮音頻)，進(jìn)行了數(shù)字音頻密寫方法的研究，提出了新的密寫方法。研究所取得的成果可歸納為以下三個(gè)方面： 一、提出動(dòng)態(tài)有效位修改的密寫方法-DSB(Dynamic Significant Bit)法。利用DSB法設(shè)計(jì)了能夠抵抗A、μ律編碼以及兩種編碼之間相互轉(zhuǎn)換的數(shù)字語音密寫方法，使含密語音信號(hào)能以A律或μ律形式在Intemet和PS

3、TN上傳輸。該密寫方法隱蔽性優(yōu)良，在信息嵌入量低于宿主信號(hào)的20％時(shí)，無論主觀測試、樣本幅度直方圖、波形、語圖都不可區(qū)分密寫信號(hào)與宿主信號(hào)。 二、提出基于GSM全速率語音壓縮編碼比特流的密寫法。采用聯(lián)合修改規(guī)則脈沖激勵(lì)(RPE)編碼第2、3兩個(gè)有效位的方法嵌入信息，減少對(duì)宿主信號(hào)的改動(dòng)。嵌入率為550bps或以下時(shí)，主觀測試和語圖比較均不能區(qū)分密寫信號(hào)與宿主信號(hào)。PESQ客觀評(píng)估為。MOS接近3.3，達(dá)到通信級(jí)質(zhì)量要求。該方法還

4、利用了GSM全速率語音業(yè)務(wù)信道的信道編碼，使隱蔽數(shù)據(jù)在無線傳輸中得到有效保護(hù)。 三、提出直接在MP3碼流中嵌入數(shù)據(jù)的密寫方法。該方法具有較高的嵌入率，是目前網(wǎng)上流行的音頻密寫工具M(jìn)P3Stego嵌入率的4倍。對(duì)密寫音頻信號(hào)的主、客觀評(píng)估表明，具有很好的隱蔽性能。在客觀差異等級(jí)ODG上，與宿主音頻信號(hào)相比僅有百分之幾之差。 作為音頻密寫研究的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，本文還分析研究了多種用于音頻信號(hào)質(zhì)量評(píng)估的主、客觀測試方法。在本論