基于Arnold变换和DRPE技术的数字音频信号加密方案

针对音频信号文件冗余度高、数据量大、相关性强,以及传统加密方法不能满足当前高效实时安全性的需要,本文应用图像加密的思想,提出将一维数字音频信号转化二维"声图"信息,并借助Arnold变换和DRPE技术对其进行双重加密,达到即使部分密文数据缺失仍然能够恢复音频信号,并且又可以破坏原始信号数据间相关性的目的;此外,DRPE采用加密无理数序列构建随机相位板,增加了密钥空间,进一步提高了加密信息的安全性,同时,这种加密能够通过图形比较更直观地评判加密效果,避免了对音频解密信号质量评判时存在的主观方法受人为因素影响大和客观方法复杂且不能完全反映听觉效果的缺陷。实验结果证明,该加密方案对密文信息剪切、加噪、滤波等攻击具有很强的鲁棒性。     

基于异或解密的(k,n)视觉密码方案

传统的视觉密码方案是通过直接叠加分享份来恢复秘密图像的,这种解密方式实质上是对分享份进行逻辑或运算,白像素无法完全恢复,解密效果不理想.利用异或运算的自反性改进加密方式,并使用与数字图像相同的颜色表示方式,提出一种基于异或解密的(k,n)随机网格视觉密码方案.该方案有两种解密方式:当没有计算设备时,使用传统的叠加解密,解密过程简单;当有计算设备时,使用异或解密,需少量计算,但具有更好的视觉质量,并且当所有分享份都参与异或解密时,可以无损恢复秘密图像.与已有的视觉密码方案相比,该方案提高了解密图像的视觉质量.     

集群通信中一种语音加密方法的研究与实现

语音加密是公网集群通信最核心的技术.提出了一种语音加密方法,对语音数据的加密处理采用各终端安装加密片,从加密端对数据加密,在接收端对数据解密,既方便了系统用户的沟通交流,又保障了信息的安全性.同时采用MPEG音频快速加密对语音数据进行二次加密,进一步提高了语音信息的安全保障.     

具有掩盖图像的像素不扩展的(2,2)视觉密码方案

视觉密码是一种新的对秘密图像进行加密的技术,其解密过程只需要人的视觉系统就能完成.分享秘密图像被加密成n幅分享图像,任意k张分享图像的叠加通过人的视觉就可以看到秘密图像信息,而少于k幅图像的叠加则无法得到秘密图像的任何信息.传统视觉密码方案的分享图像大小比原秘密图像大,并且分享图像无意义.为了解决上述问题,对现有视觉密码像素不扩展方案进行研究,给出一种具有掩盖图像的像素不扩展的(2,2)视觉密码方案,用两幅掩盖图像分别对产生的两幅分享图像进行伪装,使得分享图像有意义,分享图像的叠加可以恢复秘密图像.在对秘密图像进行分享的过程中,每次以一个2×2的像素块作为输入,相应地产生一个同样大小的子像素块作为输出,使得分享图像和秘密图像具有相同的大小.通过实验对所给方案进行了验证,结果证明所给方案的分享图像无像素扩展并且有意义,恢复的秘密图像清晰,证明了所给方案的有效性.     

基于有限域的音频秘密分享方案研究

提出一种基于有限域的音频秘密分享方案,抛弃传统秘密分享中使用拉格朗日插值多项式的方法,极大提高音频数据的分享效率.测试结果表明该方案能完全实现(k,n)门限的设置,各个份额数据具有清晰的听觉意义和完备性,并能对秘密音频数据进行完全精确的恢复.     

数字音频的新型密码体制及信息隐藏的普适框架

为了从宏观层面增强数字音频信息隐藏的安全性和标准化，建立一个数字音频的新型密码体制和信息隐藏的普适框架，所有在微观层面能抵御现有各种攻击的算法都可以纳入该框架之下，结合形成严密的信息隐藏体制，对数字音频提出一维重排为二维与随机填充方案，以增加密文混乱程度和不确定性；提出基于随机矩阵变换和数论中本原元的两类随机置乱变换，通过多轮复合加密解密变换建立了一个新型的数字音频密码体制，并在此基础提出一个数字水印体制，该密码体制属于计算保密体制，具有语义安全性，该数字水印体制具有鲁棒性、健壮性和安全性，大量的仿真实验验证了结论，结论可推广于建立其他数字多媒体的信息隐藏体制。     

基于离散小波变换和复倒谱的音频水印算法

离散小波变换和复倒谱的数字音频盲水印算法首先对原始音频数据进行分段处理并对每个音频数据段进行二级离散小波变换,然后对二级小波近似系数做复倒谱变换并修改复倒谱的统计均值以嵌入水印。为了便于观察,水印选用二值可视图像,并利用混沌技术进行了加密处理,加强其安全性。算法提取水印时不需要原始音频信号,实现了水印的盲检测。仿真实验证明了算法的鲁棒性和不可感知性。     

同步音频水印算法的实现

目前的音频水印算法缺乏有效的同步技术,笔者应用通信网同步方法,提出了一种快速重同步音频有意义音频水印算法.该算法利用时域水印技术嵌入同步信息,从而对抗音频在时间轴上可能受到的攻击,借助变换域基于小波变换增强音频的鲁棒性,水印为一幅二值图像.仿真实验表明该算法产生的水印在对抗加性Gaussian噪声、MP3压缩和裁剪等方面具有良好的稳健性,可用于数字音频产品的版权保护.     

基于混沌的离散小波变换鲁棒音频盲水印

提出了基于混沌的离散小波变换（DWT）的数字音频盲检测算法.算法首先对原始音频数据进行分段处理,然后对每个音频数据段进行4级DWT变换,最后利用4级细节小波系数统计均值趋于零的特性,通过修改4级细节小波系数统计均值,每一段中嵌入一个水印比特,算法提取水印时不需要原始音频信号.为了便于观察,水印选用了二值可视图像,并利用混沌技术进行了加密处理,加强其安全性.仿真实验证明了算法对滤波、有损压缩、重采样等常见信号处理方法具有鲁棒性,与同类算法相比,具有更好的不可感知性.     

基于听觉模型的自适应音频数字水印盲检算法

提出了分段同步的音频数字水印盲检新算法 .利用伪随机序列PN(pseudo randomnoise)扩频和二相相移键控BPSK(Bi phaseshiftkeying)技术调制水印 ,并基于听觉模型生成不可听觉的水印 .水印在频域嵌入 ,提取时不需要原始音频 ,仅需与嵌入时相同的PN序列密钥即可 .提出的抵制去同步攻击的分段同步音频水印检测方法 ,可有效提取和恢复嵌入的有意义二值水印图像 .实验结果表明 ,该算法对一般信号处理类操作都具鲁棒性 ,并可有效抵制随机裁剪、MP3(MPEGaudiolayer3)压缩、替换等去同步的攻击 .     

基于均值量化的音频脆弱水印算法研究

为了达到对音频内容保护的目的，提出一种新颖音频脆弱水印嵌入算法．首先给出了均值量化（mean-quantization）方法嵌入水印比特信息的基本原理，在此基础上提出了数字音频信号的水印嵌入算法．该算法在对数字音频信号作离散余弦变换基础上，充分利用均值量化的优势，将视觉可辨的水印一二值图像嵌入离散余弦变换的交流系数中，实现了脆弱性水印嵌入音频信号中．实验结果表明，提出的音频脆弱水印算法对常见的音频信号处理具有很好的脆弱性．     

基于盲源分离理论和人类听觉掩蔽效应的数字音频水印方法

将盲源分离理论应用于数字音频水印技术,以达到在宿主信号未知的情况下分离出嵌入水印信号的目的;把生成混沌序列的初始值和宿主信号的时、频掩蔽信号作为密钥信息,生成嵌入水印信号,充分保证了水印检测的安全性;引入人类听觉系统(human auditory system,HAS)掩蔽效应的概念,使嵌入水印信号完全自适应于宿主信号,以提高算法的鲁棒性.实验结果表明,嵌入水印的音频信号没有明显的听觉失真,满足了音频水印不可听性的要求;经过低通滤波、重采样、添加噪声、剪切和mp3压缩等攻击后,嵌入水印信号和分离出的水印信号之间的相关函数较进行频域和时域掩蔽作用之前,具有更加明显的二值分布特征,算法的鲁棒性明显优于掩蔽作用之前;同时,该方法无需外加同步信息,就可以取得良好的同步效果.     

Performance Analysis of Data Hiding in MPEG-4 AAC Audio

A high capacity data hiding technique was developed for compressed digital audio. As perceptual audio coding has become the accepted technology for storage and transmission of audio signals, compressed audio information hiding enables robust, imperceptible transmission of data within audio signals, thus allowing valuable information to be attached to the content, such as the song title, lyrics, composer’s name, and artist or property rights related data. This paper describes simultaneous low bitrate encodin...     

音视频实时同步传输技术研究与实现

提出一种基于实时传输协议的音视频同步的编码方法,在同步播放的音频和视频数据之间建立起一种对应关系,在数据不同步时能迅速地找到下一个同步点继续播放.在TCP/IP网络上,基于H.264视频编解码、G.729A音频编码标准和实时传输协议RTP/RTCP,设计并实现一个音视频实时传输系统.实验结果表明,音视频同步的解决方案能...     

一种多媒体会议系统的实时同步混音转发算法

在集中式多媒体音频会议中,混音算法决定了其混音输出语音质量的高低,而混音算法的实现要依靠同步混音转发机制的支持。对Perkins提出的混音循环缓冲区进行分析,提出一种适用于集中式多媒体音频会议系统的实时同步混音转发算法。该算法通过设置多个循环混音缓冲区,并对其实施同步控制来实现音频数据的混音、转发功能,并利用反映操作系统调度情况的声卡缓冲区数据长度确定每次混音处理的数据长度,以减轻操作系统调度对混音的影响。实验验证了此算法的可行性和稳定性。     

基于人类听觉系统的DCT域数字音频脆弱水印算法

以离散余弦变换(DCT)及人类听觉系统(HAS)为基础,提出了一种将二值灰度图像(水印图像)嵌入到数字音频信号的脆弱水印算法.该算法首先对二值水印图像进行置乱变换并编码成一维二进制序列,再对数字音频信号进行分段处理并择段作离散余弦变换(DCT),最后依据人类听觉系统选择DCT域中高频系数进行量化完成水印信息的嵌入.实验结果表明:该数字音频水印算法不仅具有较好的透明性,而且对诸如叠加噪声、有损压缩、低通滤波、重新采样、重新量化等攻击均具有较好的鲁棒性.     

A Novel Digital Audio Watermarking Scheme in the Wavelet Domain

We present a novel quantization-based digital audio watermarking scheme in wavelet domain. By quantizing a host audio‘s wavelet coefficients (Integer Lifting Wavelet Transform ) and utilizing the characteristics of human auditory system ( HAS), the gray image is embedded using our watermarking method. Experimental results show that the proposed watermarking scheme is inaudible and robust against various signal processing such as noising adding, lossy compression, low pass filtering, re-sampling, and re-quantifying.