适用于语音感知认证体系的信息隐藏方案研究

发布时间：2017-07-02 21:18

  本文关键词：适用于语音感知认证体系的信息隐藏方案研究

  更多相关文章： 语音感知认证体系 感知哈希 数字水印 双极性量化 相位编码 G.729编码 语音质量评价标准

【摘要】：近年来,以语音为代表的多媒体信息,伴随着计算机技术、通信技术等信息技术的飞速发展,在丰富人类工作生活的同时,也带来了诸多信息安全问题,如非法篡改、恶意攻击等。这导致出现了针对语音内容真实性和完整性认证的研究领域,语音感知认证技术就是其中的代表之一。论文在语音感知哈希认证体系框架内,结合数字水印技术等信息隐藏方案,研究了原始域和移动计算环境下的感知哈希值嵌入隐藏问题,重点包括嵌入算法的透明性、鲁棒性、嵌入容量、嵌入速率等关键问题。具体研究工作内容如下:1.针对目前语音感知哈希认证体系中没有有效的哈希值嵌入隐藏方法这一问题,基于双极性量化思想(Bipolar Quantization)与相位编码(Phase Coding)数字水印技术,提出了一种适用于语音感知哈希认证体系,可以有效实现感知哈希值嵌入隐藏的音频水印算法。在发送端,采用经双极性量化技术改进后的相位编码算法将水印嵌入到由混沌置乱的密钥体系确定的位置,并进行带有水印信息的语音重建;在接收端,由密钥确定嵌入位置后,进行秘密信息的量化判定,从而提取水印。实验结果表明,该水印算法具有良好的透明性和鲁棒性,同时具有安全性,满足语音感知认证体系对于数字水印算法的要求。在上述算法的基础上,为了提升语音感知哈希认证体系中的水印算法嵌入容量,提出了一种能提高嵌入容量的双极性量化改进算法。该算法通过对双极性量化思想进行改进,将上述水印算法嵌入容量提升了一倍。实验结果表明,该算法与上述算法相比,在提高嵌入容量的同时仍能保证算法的透明性和鲁棒性,可以满足现有的绝大多数语音感知哈希算法对感知哈希值嵌入量的要求。2.针对语音感知哈希值如何在移动计算环境下进行有效嵌入隐藏这一问题,基于G.729编码标准,结合数位信息隐藏方法,设计了一种针对二进制比特流感知哈希值的信息隐藏方案。该方案首先用PESQ(Perceptual Evaluation of the Speech Quality)语音评价体系确定每帧比特流的嵌入位,然后以编码语音比特流为载体,嵌入感知哈希序列。实验结果表明,该方案具有良好的透明性,且载密语音恶化率小,嵌入效率较高,每帧的信息嵌入与提取时间较每帧编码时间也非常小,可满足移动语音通信下语音感知哈希认证体系对信息隐藏技术的要求。
【关键词】：语音感知认证体系 感知哈希 数字水印 双极性量化 相位编码 G.729编码 语音质量评价标准
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN912.3
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-13
• 第1章 绪论13-20
• 1.1 课题的研究背景与意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-18
• 1.2.1 语音感知认证技术14-16
• 1.2.2 移动计算环境下语音感知认证16-18
• 1.3 存在的问题与研究目标18
• 1.4 论文的主要研究内容与创新点18-19
• 1.5 论文的组织结构与安排19-20
• 第2章 语音感知哈希认证体系框架概述20-26
• 2.1 感知哈希技术20-21
• 2.1.1 感知哈希定义20
• 2.1.2 感知哈希技术一般体系20-21
• 2.1.3 感知哈希函数性质21
• 2.1.4 感知哈希技术应用21
• 2.2 音频数字水印技术21-23
• 2.2.1 音频数字水印定义与框架21-22
• 2.2.2 音频数字水印技术性质与评价指标22-23
• 2.2.3 音频数字水印技术的分类与应用23
• 2.3 语音感知哈希认证体系23-25
• 2.3.1 原始域语音感知哈希认证体系23-24
• 2.3.2 移动计算环境下语音感知哈希认证体系24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 适用于感知认证体系的语音感知哈希值水印嵌入方法26-34
• 3.1 引言26
• 3.2 相关技术原理介绍26-28
• 3.2.1 相位编码数字水印技术27
• 3.2.2 双极性量化技术27
• 3.2.3 混沌置乱27-28
• 3.3 基于改进相位编码的数字水印算法28-30
• 3.3.1 水印嵌入28-29
• 3.3.2 水印提取29-30
• 3.4 实验结果与分析30-33
• 3.4.1 实验素材与环境30
• 3.4.2 透明性分析30-31
• 3.4.3 鲁棒性分析31-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 提升嵌入容量的语音感知哈希值水印嵌入方法34-41
• 4.1 引言34
• 4.2 改进双极性量化技术34-36
• 4.3 基于改进双极性量化技术的数字水印算法36-38
• 4.3.1 水印嵌入36-37
• 4.3.2 水印提取37-38
• 4.4 实验结果与分析38-40
• 4.4.1 实验素材与环境38
• 4.4.2 嵌入容量分析38-39
• 4.4.3 透明性分析39
• 4.4.4 鲁棒性分析39-40
• 4.5 本章小结40-41
• 第5章 结合语音编码标准的感知哈希值信息隐藏方案41-49
• 5.1 引言41
• 5.2 数位信息隐藏方法41-42
• 5.3 基于G.729语音编码的感知哈希值信息隐藏方案42-43
• 5.3.1 嵌入过程42
• 5.3.2 提取过程42-43
• 5.4 实验结果与分析43-47
• 5.4.1 实验素材与环境43
• 5.4.2 嵌入性能分析43-44
• 5.4.3 隐藏位置分析与确定44-45
• 5.4.4 透明性分析45-47
• 5.4.5 效率分析47
• 5.5 本章小结47-49
• 总结和展望49-51
• 参考文献51-62
• 致谢62-63
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文63-64
• 附录B 攻读硕士学位期间参与的科研项目64

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