语音通信中信息隐藏的研究与实现

论文摘要

随着计算机网络技术的发展,Internet已经成为人们生活中不可缺少的工具和信息来源。基于Internet的互联网电话(Voice over Internet Protocol,简称VOIP)技术,由于技术和成本优势必将应用的日益广泛。在VOIP技术中的信息安全也逐渐被重视。信息隐藏技术作为一种新技术如今在信息安全领域得到了的重视。信息隐藏技术和传统的加密技术不同,不是将秘密信息加密让攻击者无法破解,而是要将信息隐藏起来让攻击者无法发现。本文首先介绍了信息隐藏技术的发展,研究动态和其发展方向,介绍了信息隐藏系统的基础知识,常见的隐藏算法,研究了信息隐藏系统的评价体系。然后针对VOIP中常见两种编码ARMNB和PCM编码进行分析。根据AMRNB编码特性,利用仿真技术,通过4种不同方式的数据抗损害实验,寻找AMRNB编码的最不重要位,提出了针对AMRNB码的信息隐藏算法,分析利用最低有效位(Least Signifiant Bit,简称LSB)算法可以在AMRNB编码中在不影响通信的情况下可以插入的隐藏信息量。最后利用华中科技大学电子信息工程系通软中心研制的下一代通信网络(NGN)平台上,应用改进的类似于回声算法的LSB算法,实现在PCM编码通信中加载文字信息。并对回声隐藏算法,LSB算法和改进的LSB算法在理论上分析,通过具体实验分析三种语音隐藏算法插入数据所消耗时间以及这三种隐藏算法嵌入信息后的波形图和原始语音波形图进行比较,得出哪一种隐藏方式对原始语音信号影响是最小的。最终试验结果是与理论上的分析是完全吻合的。将信息隐藏技术应用在VOIP中,不仅增加了计算机网络中信息隐藏的途径,也将对提高VOIP的通信安全起到新的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 以语音为载体的隐藏技术的研究动态及其发展方向
• 1.3 本文的主要内容及章节安排
• 2 语音隐藏系统
• 2.1 语音技术基础
• 2.2 隐写系统模型
• 2.3 信息隐藏常用算法算法
• 2.4 信息隐藏系统的评价体系
• 2.5 本文中的的信息隐藏算法
• 2.6 本章小结
• 3 AMRNB 编码隐藏算法的分析
• 3.1 AMRNB 编码简介
• 3.2 语音编码与语音质量评估平台
• 3.3 AMRNB 编码数据抗损坏能力
• 3.4 AMRNB 编码信息隐藏信息量量化分析
• 3.5 本章小结
• 4 PCM 编码改进LSB 语音隐藏的实现
• 4.1 实验平台简介
• 4.2 隐藏系统设计和实现
• 4.3 系统分析
• 4.4 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献