5.1 载密音频文件的构建............................... 43
5.1.1 载密载体构建..................................... 43
5.1.2 秘密信息获取............... 44
第 5 章 基于码分多址的音频文件可逆信息隐藏算法
5.1 具体嵌入-提取流程
5.1.1 嵌入流程
信息的嵌入和提取过程如图 2 所示,下面是嵌入过程和提取过程的描述:
1) 将音频文件内容按照顺序分为两组:奇数音频点(点集合)和偶数音频点(叉集合)。根据音频文件中相邻音频点的密切相关性,首先采用均值预测算法,利用偶数音频点两侧的奇数点对其进行预测,生成叉集合误差矩阵;此后,采用相同的策略对奇数音频点进行预测,将待隐藏的数据被分成相等的两半,第一部分被嵌入到叉集中,第二部分被嵌入到点集中。
2) 将叉集合中的样本序列分为嵌入区 E 和保留区 S,仅在预留的嵌入区 E 中使用每个字节的嵌入信息,而在预留的保存区 S 中每个音频字节的后三位(最低有效位 LSB)中存放信息嵌入过程中的附加信息。数据保存区 S 中的信息长度预设为 4096 个二进制位,其中前 12 位用来表示保存区 S 的长度并设置标识符用于确定保存区的位置,其他位用于保存附加信息。并将 S区中每个音频字节的后三位原始信息与秘密信息一起形成待嵌信息流。
3) 同理,采用相同的策略将待嵌入的另一部分秘密信息嵌入到点集合。
4) 将基于码分多址的可逆信息隐藏算法所需要的辅助信息通过 LSB 替换嵌入到保留区中。
5) 基于嵌入信息后的误差矩阵与目标音频点的预测值,按照误差预测算法可逆的构建嵌密音频序列。按照误差预测顺序,首先构建叉集合嵌密音频序列,然后构建点集合嵌密音频序列,最后合并形成载密音频文件
第 6 章 结论
在基于音频文件为载体的秘密信息传输过程中,RDH 方案可以将秘密信息无痕迹的隐藏在载体音频文件中,达到无损传输的目的,在接受方,用户接收到载密音频文件后,利用提取算法可以完整的提取嵌入的秘密信息并且完全重构原始载体音频文件。传统的信息隐藏算法,虽然可以将秘密信息嵌入到载体中,接受方也可以提取嵌入的秘密信息,但是在提取信息后,无法将载体恢复成原始载体文件,导致了载体的缺损,在一些特殊应用的领域,载体的永久性缺损是不悖允许。RDH 算法便是为了解决这一问题而被研究出来,通过 RDH 技术可以无损的提取出嵌入的数据,并且恢复原始载体文件,保证其完整性。
论文中的第一种方案,针对于立体声音频文件,利用相邻声道之间关系特性,再将有效载荷嵌入目标声道的过程中,利用相邻声道与之相关的特性,构建预测方法,利用多个预测器产生参考预测误差,从中选择最佳的预测器对目标声道的目标音频样本进行预测,降低了预测幅度,提升预测精准度。
论文中的第二种方案,利用双声道音频文件左右声道在波形变化范围的相似度,参考基于图像的多维直方图平移的思想,不采用相邻的音频样本作为构建直方图的坐标,而是采用相邻声道相同位置的样本的预测误差来构建预测误差对,形成二维直方图,对二维直方图中的合适单元进行移动,将秘密信息嵌入到音频文件中,该方案可以很好的利用冗余空间,降低在同等嵌入容量下音频文件的失真,具有较好的实验结果。
论文中的第三种方案,将基于码分多址的可逆信息隐藏算法应用到音频文件中,并且针对于音频文件的俄特性,有效的调整码分多址技术中的扩展序列的长度、嵌入强度等参数,优化方案,从而提升嵌入容量,达到在音频文件中大容量嵌入有效载荷的目的,并在大容量嵌入的条件下也能得到音频文件更好的信噪比和听觉质量,并且由于码分多址中扩展序列的特殊性,提升了方案的安全性和嵌入能力。
参考文献(略)