音频信息隐藏技术的研究
发布时间：2021-12-29 09:43
以音频为载体的信息隐藏,是信息安全领域的一项重要技术。早期的音频信息隐藏用于数字音源版权保护,而如今发展出各种各样的应用场景,如景点广播音频中隐藏介绍信息、影视作品中隐藏购物信息等等。现有的音频信息隐藏技术越来越满足不了这些场景下的应用需求,该技术的进一步研究也被提上日程。本文的研究主要针对频域扩频的音频信息隐藏系统,解决了这种系统中存在的两个问题:①如何抑制宿主信号的干扰;②如何在低信噪比的噪声环境下实现可靠而有效的信息接收。为了解决第一个问题,我们结合心理声学的掩蔽模型,提出了两类适用于频域扩频系统的算法:1.一种是基于差分帧结构的信息隐藏算法,它利用信号的短时平稳性来抑制宿主信号干扰,这种算法又对应了两种信息提取方法,直接作差和对数作差。两种信息提取方法在各种信噪比噪声环境下的性能各有优劣。2.另一种是基于相关性补偿的信息隐藏算法,在嵌入信息时,设计了一个适当的补偿分量和高通函数,这个补偿分量和高通函数在提取信息时完美地抵消了宿主信号分量,消除了宿主信号干扰。实验表明,这种方法对于抵抗重采样、压缩等数字攻击的鲁棒性良好。为了解决第二个问题,本文还提出了一种基于噪声估计的解扩方法及...
【文章来源】： 北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究工作和内容安排
第二章 音频信息隐藏技术综述
2.1 音频信息隐藏系统
2.1.1 发送端
2.1.2 信道
2.1.3 接收端
2.2 系统性能指标
2.2.1 隐蔽性
2.2.2 鲁棒性
2.2.3 隐藏容量
2.2.4 算法复杂度
2.3 人类听觉系统
2.3.1 绝对听阈
2.3.2 掩蔽效应
2.3.2.1 频域掩蔽
2.3.2.2 时域掩蔽
2.3.3 心理声学模型
2.3.3.1 临界频带
2.3.3.2 信掩比
2.3.3.3 计算流程
2.4 主流算法介绍
2.4.1 时域方法
2.4.2 变换域方法
2.5 本章小结
第三章 基于频域扩频的音频信息隐藏
3.1 关键问题描述
3.1.1 时频变换
3.1.2 混叠误差
3.1.3 嵌入过程
3.1.3.1 频域扩频
3.1.3.2 嵌入强度
3.1.4 宿主信号干扰
3.2 基于差分帧结构的算法
3.2.1 帧结构
3.2.2 隐藏信息提取
3.2.2.1 直接作差法
3.2.2.2 对数作差法
3.2.3 信号的短时平稳性
3.2.4 交织嵌入
3.3 基于相关性补偿的算法
3.3.1 帧结构
3.3.2 隐藏信息提取
3.3.3 扩频序列的选取
3.4 仿真结果与性能比较
3.4.1 隐蔽性测试
3.4.2 鲁棒性测试
3.5 本章小结
第四章 基于噪声估计的接收系统设计
4.1 解扩过程
4.1.1 相干解扩
4.1.1.1 自相关
4.1.1.2 经正向加权的互相关
4.1.2 噪声估计原理
4.1.3 算法设计流程
4.2 同步和解码过程
4.2.1 粗同步
4.2.2 细同步与解码
4.3 接收系统的性能分析
4.3.1 算法时耗
4.3.2 解码性能
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 论文工作总结
5.2 未来展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于压缩感知的鲁棒可分离的密文域水印算法 [J]. 肖迪,邓秘密,张玉书. 电子与信息学报. 2015(05)
[2]信息安全综述 [J]. 沈昌祥,张焕国,冯登国,曹珍富,黄继武. 中国科学(E辑:信息科学). 2007(02)
[3]信息隐藏技术综述 [J]. 陈波,谭运猛,吴世忠. 计算机与数字工程. 2005(02)
[4]数字音频信号的回声数据隐藏技术 [J]. 赵朝阳,刘振华,王挺. 计算机应用研究. 2000(07)
博士论文
[1]音频信息隐藏关键技术的研究[D]. 黄昊.中国科学技术大学. 2008
[2]信息隐藏技术的理论及应用研究[D]. 戴跃伟.南京理工大学. 2002
[3]信息隐藏与数字水印技术研究[D]. 杜江.西安电子科技大学. 2001
硕士论文
[1]基于小波和倒谱系数的音频数字水印技术研究[D]. 胡腾.北京邮电大学. 2014
[2]基于奇异值分解和小波变换的音频数字水印研究[D]. 陈寅秋.湖南师范大学. 2008
本文编号：3555878
【文章来源】： 北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究工作和内容安排
第二章 音频信息隐藏技术综述
2.1 音频信息隐藏系统
2.1.1 发送端
2.1.2 信道
2.1.3 接收端
2.2 系统性能指标
2.2.1 隐蔽性
2.2.2 鲁棒性
2.2.3 隐藏容量
2.2.4 算法复杂度
2.3 人类听觉系统
2.3.1 绝对听阈
2.3.2 掩蔽效应
2.3.2.1 频域掩蔽
2.3.2.2 时域掩蔽
2.3.3 心理声学模型
2.3.3.1 临界频带
2.3.3.2 信掩比
2.3.3.3 计算流程
2.4 主流算法介绍
2.4.1 时域方法
2.4.2 变换域方法
2.5 本章小结
第三章 基于频域扩频的音频信息隐藏
3.1 关键问题描述
3.1.1 时频变换
3.1.2 混叠误差
3.1.3 嵌入过程
3.1.3.1 频域扩频
3.1.3.2 嵌入强度
3.1.4 宿主信号干扰
3.2 基于差分帧结构的算法
3.2.1 帧结构
3.2.2 隐藏信息提取
3.2.2.1 直接作差法
3.2.2.2 对数作差法
3.2.3 信号的短时平稳性
3.2.4 交织嵌入
3.3 基于相关性补偿的算法
3.3.1 帧结构
3.3.2 隐藏信息提取
3.3.3 扩频序列的选取
3.4 仿真结果与性能比较
3.4.1 隐蔽性测试
3.4.2 鲁棒性测试
3.5 本章小结
第四章 基于噪声估计的接收系统设计
4.1 解扩过程
4.1.1 相干解扩
4.1.1.1 自相关
4.1.1.2 经正向加权的互相关
4.1.2 噪声估计原理
4.1.3 算法设计流程
4.2 同步和解码过程
4.2.1 粗同步
4.2.2 细同步与解码
4.3 接收系统的性能分析
4.3.1 算法时耗
4.3.2 解码性能
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 论文工作总结
5.2 未来展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于压缩感知的鲁棒可分离的密文域水印算法 [J]. 肖迪,邓秘密,张玉书. 电子与信息学报. 2015(05)
[2]信息安全综述 [J]. 沈昌祥,张焕国,冯登国,曹珍富,黄继武. 中国科学(E辑:信息科学). 2007(02)
[3]信息隐藏技术综述 [J]. 陈波,谭运猛,吴世忠. 计算机与数字工程. 2005(02)
[4]数字音频信号的回声数据隐藏技术 [J]. 赵朝阳,刘振华,王挺. 计算机应用研究. 2000(07)
博士论文
[1]音频信息隐藏关键技术的研究[D]. 黄昊.中国科学技术大学. 2008
[2]信息隐藏技术的理论及应用研究[D]. 戴跃伟.南京理工大学. 2002
[3]信息隐藏与数字水印技术研究[D]. 杜江.西安电子科技大学. 2001
硕士论文
[1]基于小波和倒谱系数的音频数字水印技术研究[D]. 胡腾.北京邮电大学. 2014
[2]基于奇异值分解和小波变换的音频数字水印研究[D]. 陈寅秋.湖南师范大学. 2008
本文编号：3555878
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