语音信息隐藏技术的研究

论文摘要

作为信息安全的重要组成部分之一,语音信息隐藏在电子商务、银行等远程客户服务的身份认证、军事安全领域的信息伪装中具有极大的应用价值和广泛的应用前景,是当今语音信号处理和信息隐藏领域的重要研究方向。由于信息隐藏的特点以及实际应用环境的复杂性,语音信息隐藏技术虽然取得了一定的进步,其瓶颈效应也逐步显现,进一步提高比较困难,离真正的实际应用还有一段距离。本文从信息嵌入、信息编码、信息提取等角度对语音信息隐藏进行了研究,取得了一些研究成果。本文首先回顾了语音信息隐藏的研究发展历程,指出了目前语音信息隐藏研究的热点和难点,提出了一种改进的分数余弦变换方法,并将其应用于语音信息隐藏领域,并提出了分数余弦域上的低比特位嵌入法和分数余弦域上的过零法,理论分析和实验结果表明本文提出的方法具有不可感知性和一定的稳健性,将跳频码和人耳掩蔽特性相结合,提出了一种基于跳频码理论和人耳掩蔽理论的语音信息隐藏方法,分析了语音信息隐藏的信道编码技术,提出了在编码端采用卷积码在译码部分采用维特比译码的解决方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 语音信息隐藏技术研究的背景和意义
• 1.2 本文主要内容
• 1.3 本文的章节安排
• 第二章 语音的相关理论和处理方法
• 2.1 语音听觉系统
• 2.2 掩蔽效应
• 2.3 语音信号生成的数学模型
• 2.3.1 激励模型
• 2.3.2 声道模型
• 2.3.3 辐射模型
• 2.3.4 语音信号的数字模型
• 2.4 语音信号的数字化和预处理
• 2.4.1 预滤波、采样、A/D变换
• 2.4.2 预加重、加窗和分帧
• 2.4.3 利用短时傅里叶变换求语音的短时功率谱
• 2.4.4 基于短时傅里叶变换求语音的信号重构
• 2.4.5 语音的短时谱的临界带计算
• 第三章 语音信息隐藏模型的提出
• 3.1 信息隐藏技术特点
• 3.2 主要的语音信息隐藏方法
• 3.3 语音信息隐藏技术发展趋势
• 3.4 语音伪装通信系统的基本模型的提出
• 3.4.1 语音伪装通信系统应用环境
• 3.4.2 语音伪装通信系统设计目标
• 3.4.3 语音伪装通信系统设计思路
• 3.4.4 语音伪装通信系统设计要求
• 第四章 分数余弦变换域上的语音信息隐藏技术
• 4.1 引言
• 4.2 分数阶算子的概念
• 4.3 改进的基于态函数的三周期分数余弦变换
• 4.4 分数余弦变换域上的语音信息隐藏算法
• 4.4.1 分数余弦变换域上的低比特位嵌入算法
• 4.4.2 低比特位嵌入的实验结果
• 4.4.3 分数余弦变换域上的过零率法
• 4.4.4 过零率嵌入的实验结果
• 第五章 基于扩频技术的语音信息隐藏方法
• 5.1 引言
• 5.1.1 通信系统中的伪随机码
• 5.1.2 m序列
• 5.1.3 Gold序列
• 5.1.4 Walsh序歹0和mw序歹0
• 5.1.5 其他一些码的介绍
• 5.2 基于跳频理论与听觉特性相结合的语音伪装通信系统基本模型
• 5.3 伪随机码的实现
• 第六章 卷积编码与Viterbi译码
• 6.1 引言
• 6.2 卷积编码
• 6.2.1 卷积码的表示
• 6.2.2 状态流图
• 6.2.3 网格图
• 6.2.4 卷积码距离特性
• 6.3 Viterbi译码
• 6.3.1 Viterbi译码原理
• 6.3.2 Viterbi译码步骤
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结
• 参考文献
• 致谢