語音信息隱藏技術(shù)是將秘密信息嵌入至可以對外公開的實時通信語音流中,從而實現(xiàn)保密通信的目的。在基于語音流載體編碼過程的信息隱藏方法中,為了保證嵌入秘密信息的不可感知性,必須對可隱藏位進行精確檢測。針對語音信息隱藏隱藏方法中隱藏容量與隱蔽性相互制約難以達到均衡的問題,提出了一種快速精確的可隱藏位檢測方案,并在分級基礎(chǔ)上提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)隱藏容量與隱蔽性均衡的自適應語音信息隱藏方法。研究工作包括2個內(nèi)容:第一,采用無監(jiān)督學習的方法進行可隱藏位的檢測,提出一種基于K-均值聚類的G.729可隱藏位分級方案;該方法以感知語音質(zhì)量評估（Perceptual Evaluation of Speech Quality,PESQ）值、信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）、分段信噪比（Segment Signal-to-Noise Ratio,SegSNR）三個語音質(zhì)量評價指標作為聚類分級的特征指標,通過綜合分析對可隱藏位的隱寫性能進行分級;第二,在K-均值聚類分級可隱藏位的基礎(chǔ)上,結(jié)合矩陣編碼提出一種自適應的語音信息隱藏方法。該方法在發(fā)送端根據(jù)位分級結(jié)果結(jié)合矩陣編碼進行秘密信息的自... 

【文章來源】：中國民航大學天津市

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

VoIP保密通信場景

中國民航大學碩士學位論文8如圖2-1所示，用戶A和用戶B通過因特網(wǎng)進行語音通話，秘密信息被隱藏在語音流中，通信過程中可能受到來自C的攻擊。事實上，攻擊者C并不知道秘密信息的存在，只能依靠檢測手段去檢測秘密信息是否存在，這就是信息隱藏技術(shù)與傳統(tǒng)加密技術(shù)的不同之處。傳統(tǒng)的加密技術(shù)通過某種計算手段將秘密信息轉(zhuǎn)換為密文，而信息隱藏則重點研究如何不讓攻擊者發(fā)現(xiàn)秘密信息的存在。傳統(tǒng)的加密技術(shù)與語音信息隱藏技術(shù)并不相悖，將二者結(jié)合起來反而可以增加保密通信系統(tǒng)的安全性能。秘密信息在被嵌入之前，先對其作加密處理，有了雙重保護，秘密信息即使在被攻擊者獲取之后仍然能夠避免立刻被破解。這種結(jié)合加密技術(shù)的基于語音流載體的信息隱藏模型如圖2-2所示。圖2-2基于語音流的信息隱藏模型由圖2-2所示的語音信息隱藏模型可以看出，結(jié)合傳統(tǒng)加密技術(shù)的隱寫方法需要先對秘密信息進行預處理，圖中的密鑰K代表某種加密算法，"fC,M代表將秘密信息嵌入進載體的函數(shù)，"gC,M指對應的提取函數(shù)。首先使用密鑰K將明文信息M加密生成密文信息M’，然后通過嵌入函數(shù)f將密文信息M’嵌入載體語音流中，最后生成載密重構(gòu)語音流。載密語音流以封裝IP數(shù)據(jù)包的形式進入公開信道進行傳輸，接收端收到數(shù)據(jù)包之后需要對其進行緩存處理，按照與嵌入函數(shù)對應的提取函數(shù)g從載密語音流中提取出密文信息，對其進行解密，最終恢復出原始秘密信息。由于載密語音流是在公開信道中進行傳輸，隨時可能會受到第三方的惡意檢測與攻擊，因此語音信息隱藏方法需要具備一定的隱蔽性以及魯棒性，保證信道在遭受攻擊的時候秘密信息依然可以避免被檢測出來或被破壞。除了這兩個性能指標，還需要從其他方面進行語音信息隱藏方法

中國民航大學碩士學位論文10實時性產(chǎn)生太大影響，VoIP通信的實時性受到各方面因素的影響，包括帶寬、計算機軟硬件設備、網(wǎng)絡信道性能等，如果想要測試語音信息隱藏方法的實時性能，則可以單獨考慮計算機處理每幀的時間，通過對比載密語音與未載密語音的幀處理時間分析隱寫算法的實時性。2.2G.729概述G.729[42]是由ITU-T提出的一種基于共軛結(jié)構(gòu)算術(shù)碼本激勵線性預測（Conjugate-StructureAlgebraic-Code-ExcitedLinear-Prediction,CS-ACELP）算法的編碼標準，是當前壓縮語音編碼的主流方案。G.729標準具有良好的穩(wěn)健性與低時延，被廣泛應用于各類語音通信中，G.729標準對輸入的模擬語音信號進行8kHz采樣，然后轉(zhuǎn)化為16bit的線性PCM信號進入編碼器進行編碼處理。該標準包括編碼和解碼兩個部分，可以在低速率編碼的同時保證較好的語音質(zhì)量。2.2.1G.729編碼原理G.729編碼器將語音信號劃分為10ms一幀進行處理，對每幀語音信號進行分析之后，提取CELP參數(shù)，包括線性預測濾波系數(shù)、自適應和固定碼本指數(shù)和增益等參數(shù)。編碼器對提取的參數(shù)進行編碼，生成比特流，傳輸?shù)浇獯a端。圖2-3詳細展示了G.729編碼器的編碼原理與過程。圖2-3G.729編碼原理

【參考文獻】：
期刊論文
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[9]基于態(tài)函數(shù)的離散分數(shù)余弦倒譜變換在取證話音信息隱藏中的應用[J]. 鐘巍,孔祥維,尤新剛,王波.  電子學報. 2012(03)
[10]實現(xiàn)隱蔽通信的技術(shù)——信息隱藏[J]. 馬秀芳,時和平,陳寶元.  電信快報. 2011(08)

碩士論文
[1]魯棒語音識別系統(tǒng)中的語音增強技術(shù)研究[D]. 劉金剛.重慶郵電大學 2017
[2]基于低速率語音流的分級隱寫方法研究[D]. 郭舒婷.華僑大學 2015



本文編號：2994417