1、基于壓縮域音頻的信息隱藏技術研究    英文題名 The Research on Information Hiding in Compressed Audio  關鍵詞 信息隱藏; MP3; 量化和編碼; VLC碼字; 英文關鍵詞 Information hiding; MP3; quantization and encoding; VLC code; 中文摘要 隨著Internet和多媒體技術的飛速發展,多媒體通信成為人們進行信息交流的重要手段,信息的安全和保密顯得越來越重要。信息隱藏技術被認為是解決多媒體信息安全問題最有效的方法之一,以音頻

2、為載體的信息隱藏技術按其載體的格式分為原始域音頻信息隱藏和壓縮域音頻信息隱藏。在實際應用中,音頻都是以壓縮格式進行傳輸和儲存,因此壓縮域音頻信息隱藏具有更大的現實意義。本文主要針對MP3編碼格式開展音頻信息隱藏技術研究,研究內容主要包括以下幾個方面: 1.深入剖析了MP3編碼標準原理,其中重點分析了子帶濾波器組、MDCT變換、心理聲學模型、量化和編碼及比特流格式五個重要組成部份。 2.總結目前現有的壓縮域音頻信息隱藏方法,并根據其在編碼過程中的嵌入位置不同劃分為三類:基于時頻轉換的隱藏方法、基于量化和編碼的隱藏方法、基于比特流的隱藏方法。 3.提出了兩種基于量化和編碼的隱藏方法。第一種是利用M

3、P3量化中的噪音控制環節,并結合心理聲學模型,在量化后的MDCT系數上重復嵌入信息直到沒有失真,該方法嵌入容量大且不可感知性好。第二種是從不可感知度和安全性角度考慮,在量化過程中修改量化步長來嵌入信息,該方法與MP3. 英文摘要 With the rapid development of internet and multimedia technology, multimedia communication has become one of the most important  摘要 4-5 Abstract 5 引言 9-10 1 緒論 10-15   &#

4、160; 1.1 研究背景和意義 10-11     1.2 數字音頻信息隱藏研究現狀 11-13     1.3 本文的主要研究工作和內容安排 13-15 2 音頻編碼國際標準 15-20     2.1 MPEG音頻編碼標準 15-18         2.1.1 MPEG-1 音頻標準 15-16         2.1.2 MPEG-2 音頻標準 16-17

5、        2.1.3 MPEG-4 音頻標準 17-18         2.1.4 MPEG-7/21 音頻標準 18     2.2 其它音頻編碼標準 18-19     2.3 本章小結 19-20 3 MP3 音頻編碼原理 20-59     3.1 子帶濾波器組 20-23       

6、60; 3.1.1 濾波器組基本原理 20-22         3.1.2 MP3 標準中的分析濾波器組 22-23     3.2 修正離散余弦變換 23-26         3.2.1 MDCT定義 23-24         3.2.2 MP3 標準中的MDCT 24-26     3.3 鋸齒消除處理 26-28 &

7、#160;   3.4 心理聲學模型 28-43         3.4.1 心理聲學模型基本概念 28-32         3.4.2 MP3 標準中的心理聲學模型 32-38         3.4.3 MP3 的預回聲控制技術 38-40         3.4.4 心理聲學模型實驗分析 4

8、0-43     3.5 立體聲編碼 43-44     3.6 量化與編碼 44-56         3.6.1 幀循環（Iteration Loop） 45-47         3.6.2 外循環（Outer Loop） 47-49         3.6.3 內循環（Inner Loop） 49-51  &#

9、160;      3.6.4 哈夫曼編碼 51-52         3.6.5 量化與編碼實驗分析 52-56     3.7 MP3 碼流格式及比特池技術 56-58     3.8 本章小結 58-59 4 基于壓縮域音頻的信息隱藏技術 59-65     4.1 壓縮域音頻信息隱藏的方法及特點 59-60     4.2 基于MPEG音頻的信息隱藏

10、方法 60-62         4.2.1 基于時頻轉換的隱藏方法 60-61         4.2.2 基于量化和編碼的隱藏方法 61         4.2.3 基于比特流的隱藏方法 61-62     4.3 壓縮域音頻信息隱藏技術指標評價 62-64     4.4 本章小結 64-65 5 基于量化和編碼的信息隱藏

11、方法 65-78     5.1 基于量化MDCT系數的音頻信息隱藏算法 65-71         5.1.1 比例因子子帶掩蔽模型 65-66         5.1.2 隱藏算法描述 66-68         5.1.3 實驗結果和分析 68-71     5.2 基于量化步長奇偶性的音頻信息隱藏算法 71-77

12、60;       5.2.1 量化步長嵌入方案 71-73         5.2.2 隱藏算法描述 73-74         5.2.3 實驗結果和分析 74-77     5.3 本章小結 77-78 6 基于比特流的信息隱藏方法 78-96     6.1 基于單碼字映射的音頻信息隱藏算法 78-83   &

13、#160;     6.1.1 碼字空間和映射原理 78-80         6.1.2 隱藏算法描述 80-81         6.1.3 實驗結果與分析 81-83     6.2 基于碼字配對映射的音頻信息隱藏算法 83-88         6.2.1 碼字配對擴展原理 83-85   

14、      6.2.2 隱藏算法描述 85-86         6.2.3 實驗結果和分析 86-88     6.3 基于混合進制的音頻信息隱藏寫算法 88-95         6.3.1 碼字多分類 88-89         6.3.2 混合進制系統 89-90    

15、     6.3.3 隱藏算法描述 90-91         6.3.4 實驗結果和分析 91-95     6.4 本章小結 95-96 7 總結與展望 96-98     7.1 本文工作總結 96-97     7.2 研究工作展望 97-98 參考文獻 98-102 附錄A 心理聲學模型參數表 102-104       

16、60; 3.6.5 量化與編碼實驗分析 52-56     3.7 MP3 碼流格式及比特池技術 56-58     3.8 本章小結 58-59 4 基于壓縮域音頻的信息隱藏技術 59-65     4.1 壓縮域音頻信息隱藏的方法及特點 59-60     4.2 基于MPEG音頻的信息隱藏方法 60-62         4.2.1 基于時頻轉換的隱藏方法 60-61   

17、0;     4.2.2 基于量化和編碼的隱藏方法 61         4.2.3 基于比特流的隱藏方法 61-62     4.3 壓縮域音頻信息隱藏技術指標評價 62-64     4.4 本章小結 64-65 5 基于量化和編碼的信息隱藏方法 65-78     5.1 基于量化MDCT系數的音頻信息隱藏算法 65-71      

18、0;  5.1.1 比例因子子帶掩蔽模型 65-66         5.1.2 隱藏算法描述 66-68         5.1.3 實驗結果和分析 68-71     5.2 基于量化步長奇偶性的音頻信息隱藏算法 71-77         5.2.1 量化步長嵌入方案 71-73      &

19、#160;  5.2.2 隱藏算法描述 73-74         5.2.3 實驗結果和分析 74-77     5.3 本章小結 77-78 6 基于比特流的信息隱藏方法 78-96     6.1 基于單碼字映射的音頻信息隱藏算法 78-83         6.1.1 碼字空間和映射原理 78-80       

20、0; 6.1.2 隱藏算法描述 80-81         6.1.3 實驗結果與分析 81-83     6.2 基于碼字配對映射的音頻信息隱藏算法 83-88         6.2.1 碼字配對擴展原理 83-85         6.2.2 隱藏算法描述 85-86        

21、 6.2.3 實驗結果和分析 86-88     6.3 基于混合進制的音頻信息隱藏寫算法 88-95         6.3.1 碼字多分類 88-89         6.3.2 混合進制系統 89-90         6.3.3 隱藏算法描述 90-91         6.3.4

22、 實驗結果和分析 91-95     6.4 本章小結 95-96 7 總結與展望 96-98     7.1 本文工作總結 96-97     7.2 研究工作展望 97-98 參考文獻 98-102 附錄A 心理聲學模型參數表 102-104         3.6.5 量化與編碼實驗分析 52-56     3.7 MP3 碼流格式及比特池技術 56-58     3.8

23、 本章小結 58-59 4 基于壓縮域音頻的信息隱藏技術 59-65     4.1 壓縮域音頻信息隱藏的方法及特點 59-60     4.2 基于MPEG音頻的信息隱藏方法 60-62         4.2.1 基于時頻轉換的隱藏方法 60-61         4.2.2 基于量化和編碼的隱藏方法 61        

24、4.2.3 基于比特流的隱藏方法 61-62     4.3 壓縮域音頻信息隱藏技術指標評價 62-64     4.4 本章小結 64-65 5 基于量化和編碼的信息隱藏方法 65-78     5.1 基于量化MDCT系數的音頻信息隱藏算法 65-71         5.1.1 比例因子子帶掩蔽模型 65-66         5.1.2 隱藏算法描述 66-6

25、8         5.1.3 實驗結果和分析 68-71     5.2 基于量化步長奇偶性的音頻信息隱藏算法 71-77         5.2.1 量化步長嵌入方案 71-73         5.2.2 隱藏算法描述 73-74         5.2.3 實驗結果和分析 74-77     5.3 本章小結 77-78 6 基于比特流的信息隱藏方法 78-96     6.1 基于單碼字映射的音頻信息隱藏算法 78-83