[發明專利]基于濾波器相似度的語音LPC隱藏和提取算法

有效

• 申請號: 200810094192.1
• 申請日: 2008-05-08
• 公開（公告）號: CN101577605A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 吳志軍;楊偉
• 申請（專利權）人: 吳志軍;楊偉
• 主分類號: H04K1/00
• 分類號: H04K1/00;H04L9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于濾波器相似度的語音LPC隱藏和提取算法，該算法是通過以下步驟實現的：

(1)對于載體語音信號進行預處理，去除由于沒備帶來的低頻干擾和能量的均衡；

(2)將處理后的載體語音信號按照編碼算法的標準分幀，每幀語音的長度為20ms；秘密語音按照指 定的秘密語音編碼算法進行編碼，并對秘密語音碼流按照預定的加密算法進行加密，將得到加密的秘密語 音bit流序列，送入緩存待用；

(3)對每一幀語音信號進行LPC分析，得到LPC系數，通過計算濾波器的相似度S(a_n，a_n-1)，其 中，a_n和a_n-1為兩個相鄰幀的LPC系數，并與設定的相似度閥值S_a比較確定是否傳遞該LPC系數；如果 當前幀的合成濾波器與前面一幀的合成濾波器的相似度大于設定的閥值S₀時，則不傳當前幀的LPC系數 α_n，利用前一幀的LPC系數a_n-1代替該幀的LPC系數a_n；

(4)按照指定載體編碼方法進行嵌入編碼，將通過濾波器相似度計算得到的LPC系數作為原始的反 饋參數送入語音編碼算法的合成分析系統中合成原始復合語音，即為秘密語音嵌入過程；需要嵌入的碼字 Cod和嵌入比特Bit_value之間滿足的等式關系：

f(Cod，Bit_value)＝0

其中，關系式f與具體載體語音編碼算法和將要嵌入數據的數量和選擇的嵌入方式有關；用Φ(s_i，t_i) 表示s_i對i幀的嵌入方法，其中，s_i是第i幀的濾波器相似度；t_i為載體語音的第i幀；

將嵌入秘密語音后的復合語音與原始載體語音進行比較，求取相應的誤差；

Ei=Σi=1M(t′(i)-t(i))2]]>

其中，E_i表示相應復合語音與原始載體語音的誤差值，t′(i)為嵌入合成后的復合語音采樣值，t(i)為 第t_i幀的原始語音的采樣值，M表示幀長度采樣點個數；

(5)將利用濾波器相似度嵌入方法所得到的復合語音與原始載體語音比較，并進行誤差計算；針對N 個語音幀，可以得到N個誤差E_i；求取其中最小的誤差E_min＝min{E_i∶i＝1，2，…，N}，誤差最小時記錄 當前的LPC系數，作為濾波器相似度輸出；誤差最小時的嵌入方法Φ(s_min，t_min)作為本幀入選的嵌入方案， 此時將碼字Cod輸出；

(6)在接收端，將接收到的復合碼流按照載體編碼算法的標準分幀，每幀長度為20ms；

(7)對每幀碼字Cod，提取單個嵌入比特值Bit：

Bit＝f^-1(Cod)

(8)對提取出的比特流進行解密還原得到秘密語音碼流，通過相應的秘密語音解碼器，利用激勵信 號激勵LPC合成濾波器得到再生語音，生成合成秘密語音。

2.根據權利要求1所述的一種基于濾波器相似度的語音LPC隱藏和提取算法，其特征在于：濾波器 相似度的閥值S_a設置為0.7。