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受安全通信和数字媒体产权保护需求的驱动,信息隐藏已经成为信息安全领域的一个研究热点。作为其重要分支之一,隐写术在隐蔽通信、媒体使用控制、注释等方面有广泛应用,它通过隐藏通信过程的存在性来保证通信安全,可以弥补密码技术的缺憾。
目前的隐写术研究主要集中在图像领域,但随着音频文件在数字多媒体业务中所占的比重日益增大,针对音频特点的隐写术研究也更加重要。一方面,隐写术研究可以挖掘载体音频的统计冗余,利用人耳听觉机制的感知冗余,为安全通信提供有效的方法;另一方面,隐写算法可以对一种隐写分析算法提出对策和挑战,是促进隐写分析技术发展的重要技术手段。
而有限的音频隐写术研究成果多注重算法的不可感知性和容量,对不可检测性这一重要指标未加重视。况且,它们均采用未压缩的音频作为载体,由于这种格式的载体在网上并不常用,这本身就造成了一种不安全因素。本文主要定位于音频隐写术的研究,注重容量大、不可检测性好的隐写算法的设计,尤其是以压缩音频文件为载体的隐写算法的设计,其主要特色表现在:
1、提出了一种改进的时域LSB音频隐写算法。该算法以一种分组互补嵌入的方法,在信噪比相同的情况下,可以获得高于传统LSB算法44~88kbps的容量。且嵌入过程是一个单向函数,可用于数字签名系统中以增强其安全性。
2、提出了一种小波域大容量盲检测音频隐写算法。算法根据载体音频小波分解后各子带的边际信号失真敏感度将其分组选择,然后以不同分辨率将信息嵌入选定系数中。实验结果表明,在信噪比相同的情况下,该算法的容量比传统时域LSB算法高160~200kbps,同时能很好地保持不可感知性,并具有一定的不可检测性。
3、提出了一种在MP3压缩文件比特流中实现的盲检测音频隐写算法。算法依据小值区哈夫曼编码的特点,以码字映射替换的方式嵌入信息。实验结果表明,该算法的容量高于MP3Stego数倍,计算复杂度低,并具有良好的不可检测性。