回声隐藏的研究与实现.pdfVIP

第43卷 增刊(2) 中山大学学报(自然科学版) 、 ．43 Supra．(2) 2OO4年 l1月 ACTA S(aENTIARUM NA]URAI21JM UNIVEBS1TATIS SUNYATSENI Nov． 2OO4 回声隐藏的研究与实现 杨 榆 ，白 剑，徐迎晖，钮心忻，杨义先 (北京邮电大学信息安全中心／／国家重点实验室，北京 100876) 摘 要：回声隐藏是利用音频做载体，隐藏信息的一种信息隐藏技术。提出了基于倒谱的回声隐藏算法，并用 nlatl 实现。在此基础上，提出了增加隐藏容量的新算法。在采样率为44100Hz条件下，每秒能够隐藏 346lit 信息。 关键词：信息隐藏；回声隐藏；语音信号数字处理 中圈分类号：Tit391．41 文献标识码 ：A 文章缩号：0529-6579(20O4)$2-(X350~ 信息隐藏是将必威体育官网网址信息隐藏于非机密载体—— 果又会降低。回声隐藏的一个公开问题是：如何在 明文中的信息保护方法。明文可以是音频、视频、 回声幅度较小的情况下，提高恢复率。因而现有大 图像、文件等的任意一种数字媒体，隐藏通过改变 部分研究集中在对 “核”的改造上2【j。都提出不 明文的某些参数或某部分数据实现，并且人们察觉 同的多回声 “核”4【J，总结了相关研究成果，提出 不到这种改变。信息隐藏同加密都是在不安全的信 引入前向 (回声超前于原声)和后向回声的核 ，并 道中必威体育官网网址地传送信息的技术。两者的区别在于：加 推导它在变换域的形式，从而说明了该方法可以提 密将明文改变为人们无法理解的密文 ，以防止未经 高检测率。不足的是，这些方法的隐藏容量都不 授权者获取信息；信息隐藏虽然也通过改变明文以 高4【]，在采样率为44100Hz的条件下，每秒能够 传送信息，然而这种改动给明文带来的影响是人类 隐藏 10～20bit数据。作者提出基于倒谱的回声检 的感官系统无法或难以察觉的，因而非法用户意识 测，结合窗函数技术，提高了数据恢复率。在此基 不到携密序列隐藏了信息，从而达到必威体育官网网址传输的目 础上，提出多位置隐藏算法，提高隐藏容量，在采 的。 样率为441001-1z条件下，每秒能够隐藏346bit信 信息隐藏技术包括：信息分存技术、隐像技 息。 术、替声技术、数字水印技术、数字指纹、隐蔽信 1 回声隐藏算法 道，可应用于必威体育官网网址通信、版权维护、防伪信息隐藏 等。回声隐藏是一种基于语音的信息隐藏技术…。 1．1 原 理 人类听觉系统 ( )十分敏锐，能听到 比周围环 解隐藏算法的关键是回声延迟检测。Bender提 境低 8odB的噪声，然而听觉系统也有 “空穴”。 出复倒谱检测法。根据同态信号处理知识n ]，信 人类听觉系统具有屏蔽特性 ，即，相距很短的语音 号 (几十 啷 以内)，幅度较弱者会被较强者遮蔽。回 [n]：IDFr(In(DFr([，1])))， 声隐藏利用了这个特性，其原理是：在原始语音 c[n]=IDFT(IrI(IDFT( n])I)) — — 明文中加入不同延迟的回声，从而将密文嵌入 分别为信号 [n]的复倒谱和倒谱信号。由隐藏算 明文中。在接收端，使用延迟检测算法提取密文。 法原理可知，携密序列等效于明文经过系统 日[n] 回声隐藏有很多优点：隐藏算法简单；算法不 ： l+d[d]，也称为 “核”(Keme1)，的输 出，即 产生噪声，隐藏效果好；对同步的要求不高，算法 密文Y[，1]= [n]+a·[n—d]； [n]*H[，1]。 本身甚至可以做粗同步的