音頻信息隱藏技術的研究
發(fā)布時間:2021-12-29 09:43
以音頻為載體的信息隱藏,是信息安全領域的一項重要技術。早期的音頻信息隱藏用于數(shù)字音源版權保護,而如今發(fā)展出各種各樣的應用場景,如景點廣播音頻中隱藏介紹信息、影視作品中隱藏購物信息等等,F(xiàn)有的音頻信息隱藏技術越來越滿足不了這些場景下的應用需求,該技術的進一步研究也被提上日程。本文的研究主要針對頻域擴頻的音頻信息隱藏系統(tǒng),解決了這種系統(tǒng)中存在的兩個問題:①如何抑制宿主信號的干擾;②如何在低信噪比的噪聲環(huán)境下實現(xiàn)可靠而有效的信息接收。為了解決第一個問題,我們結合心理聲學的掩蔽模型,提出了兩類適用于頻域擴頻系統(tǒng)的算法:1.一種是基于差分幀結構的信息隱藏算法,它利用信號的短時平穩(wěn)性來抑制宿主信號干擾,這種算法又對應了兩種信息提取方法,直接作差和對數(shù)作差。兩種信息提取方法在各種信噪比噪聲環(huán)境下的性能各有優(yōu)劣。2.另一種是基于相關性補償?shù)男畔㈦[藏算法,在嵌入信息時,設計了一個適當?shù)难a償分量和高通函數(shù),這個補償分量和高通函數(shù)在提取信息時完美地抵消了宿主信號分量,消除了宿主信號干擾。實驗表明,這種方法對于抵抗重采樣、壓縮等數(shù)字攻擊的魯棒性良好。為了解決第二個問題,本文還提出了一種基于噪聲估計的解擴方法及...
【文章來源】: 北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究工作和內容安排
第二章 音頻信息隱藏技術綜述
2.1 音頻信息隱藏系統(tǒng)
2.1.1 發(fā)送端
2.1.2 信道
2.1.3 接收端
2.2 系統(tǒng)性能指標
2.2.1 隱蔽性
2.2.2 魯棒性
2.2.3 隱藏容量
2.2.4 算法復雜度
2.3 人類聽覺系統(tǒng)
2.3.1 絕對聽閾
2.3.2 掩蔽效應
2.3.2.1 頻域掩蔽
2.3.2.2 時域掩蔽
2.3.3 心理聲學模型
2.3.3.1 臨界頻帶
2.3.3.2 信掩比
2.3.3.3 計算流程
2.4 主流算法介紹
2.4.1 時域方法
2.4.2 變換域方法
2.5 本章小結
第三章 基于頻域擴頻的音頻信息隱藏
3.1 關鍵問題描述
3.1.1 時頻變換
3.1.2 混疊誤差
3.1.3 嵌入過程
3.1.3.1 頻域擴頻
3.1.3.2 嵌入強度
3.1.4 宿主信號干擾
3.2 基于差分幀結構的算法
3.2.1 幀結構
3.2.2 隱藏信息提取
3.2.2.1 直接作差法
3.2.2.2 對數(shù)作差法
3.2.3 信號的短時平穩(wěn)性
3.2.4 交織嵌入
3.3 基于相關性補償?shù)乃惴?br> 3.3.1 幀結構
3.3.2 隱藏信息提取
3.3.3 擴頻序列的選取
3.4 仿真結果與性能比較
3.4.1 隱蔽性測試
3.4.2 魯棒性測試
3.5 本章小結
第四章 基于噪聲估計的接收系統(tǒng)設計
4.1 解擴過程
4.1.1 相干解擴
4.1.1.1 自相關
4.1.1.2 經(jīng)正向加權的互相關
4.1.2 噪聲估計原理
4.1.3 算法設計流程
4.2 同步和解碼過程
4.2.1 粗同步
4.2.2 細同步與解碼
4.3 接收系統(tǒng)的性能分析
4.3.1 算法時耗
4.3.2 解碼性能
4.4 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 論文工作總結
5.2 未來展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于壓縮感知的魯棒可分離的密文域水印算法 [J]. 肖迪,鄧秘密,張玉書. 電子與信息學報. 2015(05)
[2]信息安全綜述 [J]. 沈昌祥,張煥國,馮登國,曹珍富,黃繼武. 中國科學(E輯:信息科學). 2007(02)
[3]信息隱藏技術綜述 [J]. 陳波,譚運猛,吳世忠. 計算機與數(shù)字工程. 2005(02)
[4]數(shù)字音頻信號的回聲數(shù)據(jù)隱藏技術 [J]. 趙朝陽,劉振華,王挺. 計算機應用研究. 2000(07)
博士論文
[1]音頻信息隱藏關鍵技術的研究[D]. 黃昊.中國科學技術大學. 2008
[2]信息隱藏技術的理論及應用研究[D]. 戴躍偉.南京理工大學. 2002
[3]信息隱藏與數(shù)字水印技術研究[D]. 杜江.西安電子科技大學. 2001
碩士論文
[1]基于小波和倒譜系數(shù)的音頻數(shù)字水印技術研究[D]. 胡騰.北京郵電大學. 2014
[2]基于奇異值分解和小波變換的音頻數(shù)字水印研究[D]. 陳寅秋.湖南師范大學. 2008
本文編號:3555878
【文章來源】: 北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究工作和內容安排
第二章 音頻信息隱藏技術綜述
2.1 音頻信息隱藏系統(tǒng)
2.1.1 發(fā)送端
2.1.2 信道
2.1.3 接收端
2.2 系統(tǒng)性能指標
2.2.1 隱蔽性
2.2.2 魯棒性
2.2.3 隱藏容量
2.2.4 算法復雜度
2.3 人類聽覺系統(tǒng)
2.3.1 絕對聽閾
2.3.2 掩蔽效應
2.3.2.1 頻域掩蔽
2.3.2.2 時域掩蔽
2.3.3 心理聲學模型
2.3.3.1 臨界頻帶
2.3.3.2 信掩比
2.3.3.3 計算流程
2.4 主流算法介紹
2.4.1 時域方法
2.4.2 變換域方法
2.5 本章小結
第三章 基于頻域擴頻的音頻信息隱藏
3.1 關鍵問題描述
3.1.1 時頻變換
3.1.2 混疊誤差
3.1.3 嵌入過程
3.1.3.1 頻域擴頻
3.1.3.2 嵌入強度
3.1.4 宿主信號干擾
3.2 基于差分幀結構的算法
3.2.1 幀結構
3.2.2 隱藏信息提取
3.2.2.1 直接作差法
3.2.2.2 對數(shù)作差法
3.2.3 信號的短時平穩(wěn)性
3.2.4 交織嵌入
3.3 基于相關性補償?shù)乃惴?br> 3.3.1 幀結構
3.3.2 隱藏信息提取
3.3.3 擴頻序列的選取
3.4 仿真結果與性能比較
3.4.1 隱蔽性測試
3.4.2 魯棒性測試
3.5 本章小結
第四章 基于噪聲估計的接收系統(tǒng)設計
4.1 解擴過程
4.1.1 相干解擴
4.1.1.1 自相關
4.1.1.2 經(jīng)正向加權的互相關
4.1.2 噪聲估計原理
4.1.3 算法設計流程
4.2 同步和解碼過程
4.2.1 粗同步
4.2.2 細同步與解碼
4.3 接收系統(tǒng)的性能分析
4.3.1 算法時耗
4.3.2 解碼性能
4.4 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 論文工作總結
5.2 未來展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于壓縮感知的魯棒可分離的密文域水印算法 [J]. 肖迪,鄧秘密,張玉書. 電子與信息學報. 2015(05)
[2]信息安全綜述 [J]. 沈昌祥,張煥國,馮登國,曹珍富,黃繼武. 中國科學(E輯:信息科學). 2007(02)
[3]信息隱藏技術綜述 [J]. 陳波,譚運猛,吳世忠. 計算機與數(shù)字工程. 2005(02)
[4]數(shù)字音頻信號的回聲數(shù)據(jù)隱藏技術 [J]. 趙朝陽,劉振華,王挺. 計算機應用研究. 2000(07)
博士論文
[1]音頻信息隱藏關鍵技術的研究[D]. 黃昊.中國科學技術大學. 2008
[2]信息隱藏技術的理論及應用研究[D]. 戴躍偉.南京理工大學. 2002
[3]信息隱藏與數(shù)字水印技術研究[D]. 杜江.西安電子科技大學. 2001
碩士論文
[1]基于小波和倒譜系數(shù)的音頻數(shù)字水印技術研究[D]. 胡騰.北京郵電大學. 2014
[2]基于奇異值分解和小波變換的音頻數(shù)字水印研究[D]. 陳寅秋.湖南師范大學. 2008
本文編號:3555878
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