基于自適應(yīng)碼本劃分的語(yǔ)音隱寫(xiě)及其檢測(cè)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-07 07:18
隱寫(xiě)是一種新興的信息安全技術(shù),它可將信息隱藏到多媒體載體中而不會(huì)引起載體的顯著變化,因而常被用作秘密通信。隨著網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音通信技術(shù)的發(fā)展和普及,以網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音作為載體的隱寫(xiě)成為信息安全領(lǐng)域的研究熱點(diǎn);糁芷陬A(yù)測(cè)是語(yǔ)音信號(hào)處理必不可少的步驟,但由于基音周期難以準(zhǔn)確測(cè)量,語(yǔ)音壓縮編碼通常采用自適應(yīng)碼本參數(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行近似量化,從而為信息隱藏提供了可能性。盡管這一隱藏技術(shù)可成為安全通信的有效手段,但如被非法分子利用將會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全和社會(huì)安全帶來(lái)極大威脅。因此,研究其對(duì)抗技術(shù),即隱寫(xiě)分析技術(shù),具有重要的理論和社會(huì)意義。本文聚焦基于自適應(yīng)碼本劃分的網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音信息隱藏技術(shù),一方面針對(duì)現(xiàn)有隱寫(xiě)方法存在的抗檢測(cè)能力弱和隱藏容量低的問(wèn)題,提出更安全和有效的隱寫(xiě)方法;另一方面,為實(shí)現(xiàn)對(duì)該類隱寫(xiě)技術(shù)的“可防可控”,提出更具普適性和高效性的隱寫(xiě)分析方法。具體研究工作如下:(1)針對(duì)傳統(tǒng)基于自適應(yīng)碼本劃分網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音隱寫(xiě)抗檢測(cè)能力較弱的問(wèn)題,提出了一種基于小數(shù)基音延遲的語(yǔ)音隱寫(xiě)方法。具體來(lái)說(shuō),該研究從三個(gè)方面提高了隱寫(xiě)的安全性:其一,利用了小數(shù)參數(shù)修改對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量影響較小的特性,提高了隱寫(xiě)的感官透明性;其二,引入3個(gè)m序列分別對(duì)...
【文章來(lái)源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
隱寫(xiě)示意圖
24的隱寫(xiě)分析方法進(jìn)行檢測(cè)。為說(shuō)明提出隱寫(xiě)方法的性能,將使用總長(zhǎng)度為10小時(shí)截取長(zhǎng)度為1s,5s和10s的樣本。這些樣本包括中文男聲,中文女聲,英語(yǔ)男聲和英語(yǔ)女聲,每個(gè)部分占所有樣本的四分之一,每個(gè)語(yǔ)音樣本使用線性脈沖編碼調(diào)制(PCM)8kHz格式和16位編碼的采樣率。該實(shí)驗(yàn)將從抗檢測(cè)能力,嵌入容量和不可感知性三個(gè)方面評(píng)估所提出解決方法的性能。圖2.3基音延遲值分布圖語(yǔ)音質(zhì)量:隱蔽性是隱寫(xiě)實(shí)用的前提。為了從主觀和客觀兩方面評(píng)估隱寫(xiě)后語(yǔ)音質(zhì)量的變化以及比較提出方法和已有方法對(duì)音質(zhì)的影響,將采用語(yǔ)譜圖和PESQ參數(shù)來(lái)說(shuō)明。從圖2.4可以看出,在語(yǔ)音質(zhì)量方面,提出的方法與現(xiàn)有方法沒(méi)有太大變化。但是相對(duì)于原始編碼,提出的方法仍然對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量有一定影響,但是從MOS值來(lái)看,它仍然屬于較高質(zhì)量的語(yǔ)音。嵌入容量:嵌入能力是隱寫(xiě)實(shí)用性的另一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)有的隱寫(xiě)方法相比,提出方法的優(yōu)點(diǎn)是在不同編碼環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了更穩(wěn)定和更高的隱寫(xiě)效率。在提出方法與現(xiàn)有隱寫(xiě)方法嵌入容量的比較中。由于編碼器中的AMR-NB編碼器的小數(shù)基音延遲范圍隨編碼率而變化,但對(duì)于每個(gè)子幀至少在四個(gè)狀態(tài)下是穩(wěn)定的。因此,提出的方法至少可以每幀嵌入8位。Huang等人的方法最多可以嵌入4位。Yan等人的兩層隱寫(xiě)技術(shù)可以嵌入2位,三層隱寫(xiě)最多可嵌入6位。表2.120304050607080901001101201301400.0000.0050.0100.0150.020概率基音延遲值基音延遲
25中描述的比較結(jié)果如下。此外,在修改相同位數(shù)的情況下,m序列可以提供更高的帶寬。比較結(jié)果見(jiàn)表2.2。圖2.4不同時(shí)長(zhǎng)語(yǔ)音提出的方法和現(xiàn)有方法以及原始語(yǔ)音比較的頻譜圖表2.1不同編碼器中各種隱寫(xiě)方法的最大嵌入容量隱寫(xiě)方法AMR-NBHuang等人的方法4bits/frame二層隱寫(xiě)方法2bits/frame三層隱寫(xiě)方法6bits/frame提出的方法8bits/frame表2.2使用m序列前后的帶寬比較隱寫(xiě)方法η1=0η2=0η1=2η2=3η1=2η2=4η1=3η2=4η1=4η2=4m序列8比特/幀3.88比特/幀2.92比特/幀1.52比特/幀0.62比特/幀普通方法8比特/幀2.52比特/幀2比特/幀0.9比特/幀0.12比特/幀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Steganalysis of Low Embedding Rates LSB Speech Based on Histogram Moments in Frequency Domain[J]. YANG Wanxia,TANG Shanyu,LI Miaoqi,CHENG Yongfeng,ZHOU Zhili. Chinese Journal of Electronics. 2017(06)
[2]基于基音周期預(yù)測(cè)的低速率語(yǔ)音隱寫(xiě)[J]. 嚴(yán)書(shū)凡,湯光明,孫怡峰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(06)
[3]基于碼書(shū)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基音調(diào)制信息隱藏檢測(cè)[J]. 李松斌,賈已真,付江云,戴瓊興. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(10)
[4]一種基于基音預(yù)測(cè)的信息隱藏算法[J]. 劉程浩,柏森,黃永峰,陽(yáng)溢,李松斌. 計(jì)算機(jī)工程. 2013(02)
[5]一種針對(duì)基音周期的3G信息隱藏方法[J]. 余遲,黃劉生,楊威,陳志立,繆海波. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2012(07)
[6]信息安全——機(jī)密性、完整性和可用性[J]. 于增貴. 通信保密. 1994(04)
本文編號(hào):3421598
【文章來(lái)源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
隱寫(xiě)示意圖
24的隱寫(xiě)分析方法進(jìn)行檢測(cè)。為說(shuō)明提出隱寫(xiě)方法的性能,將使用總長(zhǎng)度為10小時(shí)截取長(zhǎng)度為1s,5s和10s的樣本。這些樣本包括中文男聲,中文女聲,英語(yǔ)男聲和英語(yǔ)女聲,每個(gè)部分占所有樣本的四分之一,每個(gè)語(yǔ)音樣本使用線性脈沖編碼調(diào)制(PCM)8kHz格式和16位編碼的采樣率。該實(shí)驗(yàn)將從抗檢測(cè)能力,嵌入容量和不可感知性三個(gè)方面評(píng)估所提出解決方法的性能。圖2.3基音延遲值分布圖語(yǔ)音質(zhì)量:隱蔽性是隱寫(xiě)實(shí)用的前提。為了從主觀和客觀兩方面評(píng)估隱寫(xiě)后語(yǔ)音質(zhì)量的變化以及比較提出方法和已有方法對(duì)音質(zhì)的影響,將采用語(yǔ)譜圖和PESQ參數(shù)來(lái)說(shuō)明。從圖2.4可以看出,在語(yǔ)音質(zhì)量方面,提出的方法與現(xiàn)有方法沒(méi)有太大變化。但是相對(duì)于原始編碼,提出的方法仍然對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量有一定影響,但是從MOS值來(lái)看,它仍然屬于較高質(zhì)量的語(yǔ)音。嵌入容量:嵌入能力是隱寫(xiě)實(shí)用性的另一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)有的隱寫(xiě)方法相比,提出方法的優(yōu)點(diǎn)是在不同編碼環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了更穩(wěn)定和更高的隱寫(xiě)效率。在提出方法與現(xiàn)有隱寫(xiě)方法嵌入容量的比較中。由于編碼器中的AMR-NB編碼器的小數(shù)基音延遲范圍隨編碼率而變化,但對(duì)于每個(gè)子幀至少在四個(gè)狀態(tài)下是穩(wěn)定的。因此,提出的方法至少可以每幀嵌入8位。Huang等人的方法最多可以嵌入4位。Yan等人的兩層隱寫(xiě)技術(shù)可以嵌入2位,三層隱寫(xiě)最多可嵌入6位。表2.120304050607080901001101201301400.0000.0050.0100.0150.020概率基音延遲值基音延遲
25中描述的比較結(jié)果如下。此外,在修改相同位數(shù)的情況下,m序列可以提供更高的帶寬。比較結(jié)果見(jiàn)表2.2。圖2.4不同時(shí)長(zhǎng)語(yǔ)音提出的方法和現(xiàn)有方法以及原始語(yǔ)音比較的頻譜圖表2.1不同編碼器中各種隱寫(xiě)方法的最大嵌入容量隱寫(xiě)方法AMR-NBHuang等人的方法4bits/frame二層隱寫(xiě)方法2bits/frame三層隱寫(xiě)方法6bits/frame提出的方法8bits/frame表2.2使用m序列前后的帶寬比較隱寫(xiě)方法η1=0η2=0η1=2η2=3η1=2η2=4η1=3η2=4η1=4η2=4m序列8比特/幀3.88比特/幀2.92比特/幀1.52比特/幀0.62比特/幀普通方法8比特/幀2.52比特/幀2比特/幀0.9比特/幀0.12比特/幀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Steganalysis of Low Embedding Rates LSB Speech Based on Histogram Moments in Frequency Domain[J]. YANG Wanxia,TANG Shanyu,LI Miaoqi,CHENG Yongfeng,ZHOU Zhili. Chinese Journal of Electronics. 2017(06)
[2]基于基音周期預(yù)測(cè)的低速率語(yǔ)音隱寫(xiě)[J]. 嚴(yán)書(shū)凡,湯光明,孫怡峰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(06)
[3]基于碼書(shū)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基音調(diào)制信息隱藏檢測(cè)[J]. 李松斌,賈已真,付江云,戴瓊興. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(10)
[4]一種基于基音預(yù)測(cè)的信息隱藏算法[J]. 劉程浩,柏森,黃永峰,陽(yáng)溢,李松斌. 計(jì)算機(jī)工程. 2013(02)
[5]一種針對(duì)基音周期的3G信息隱藏方法[J]. 余遲,黃劉生,楊威,陳志立,繆海波. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2012(07)
[6]信息安全——機(jī)密性、完整性和可用性[J]. 于增貴. 通信保密. 1994(04)
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