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信息隐藏是近十年来国际学术界兴起的一个信息领域前沿研究课题,也是一门设及通信、信息安全和信号处理等技术领域的交叉学科,与传统基于密码的通信信息安全技术不同,其主要特征是隐藏秘密信息的存在;信息隐藏系统的性能衡量指标主要有透明性、鲁棒性、嵌入容量等。
本文重点讨论语音信息隐藏技术,在以下四个方面做了创新研究工作。首先研究了语音的多水印技术,提出了基于幅相修改的语音多水印方案。利用语音信号的幅度和相位特性,分别嵌入易碎性及鲁棒性水印。接着介绍了基于节奏检测的倒谱域数字水印等创新算法的水印软件演示产品stego-tool。随后,本文将信息隐藏技术用于设计实时语音伪装通信系统,成功实现两种语音伪装通信方案;其中,利用语音识别技术实现极低码率声码器,将秘密实时语音制成水印信息进行传输,具有独创性;接收端根据提取出的水印标号播放语音库中对应的声音信息。该方案可用于军事保密通信等领域。第三,本文研究了语音水印信息的截取技术--密写分析术。利用统计特性,提出了一种基于距离测度及最大似然判决的密写分析术。该方法首先建立LSB密写加性噪声干扰模型,定义1范数距离衡量信号波形差异,利用方差分析(ANOVA)揭示了密写信号与其降噪信号的1范数距离异于载体信号对应特征。随后设计最大似然判决机成功实现LSB密写分析。实验表明,本方案针对LSB密写有较高检测成功率,且计算复杂度明显低于目前基于支持向量机(SVM)的分类器。论文最后分析并提出改进参数平均梅尔动态倒谱距离MDCD(MeanDynamicMel-cepstrumDistance),能够客观评价音频水印的透明性,实验结果表明,该方案具有良好的效果。