[發明專利]一種用于壓縮數字音頻的秘密信息密寫及提取方法

無效

• 申請號: 200910097620.0
• 申請日: 2009-04-13
• 公開（公告）號: CN101546559A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 王讓定;嚴迪群;張力光;徐霽;孫廣清
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00;G10L19/02
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 程曉明

1.一種用于壓縮數字音頻的秘密信息密寫方法，其特征在于包括以下步驟：

①對MPEG編碼器給出的每個可用的哈夫曼碼表中的所有碼字進行分類，首先將每個哈夫曼碼表分成無效碼字集合和有效碼字集合，然后根據有效碼字集合中各個有效碼字的碼字長度和符號位將有效碼字集合分成多個子集，每個子集中的所有有效碼字的碼字長度和符號位均相同，再根據每個子集中的有效碼字個數確定相應子集中的所有有效碼字的基，最后對每個子集中的所有有效碼字按量化系數的大小排序，并對每個子集中的每個有效碼字標上屬性；

②定義需要密寫秘密信息的壓縮數字音頻為待密寫數字音頻，對待密寫數字音頻的音頻碼流以音頻幀為單位進行解碼，得到音頻幀的幀信息和主數據，根據幀信息確定主數據進行可變長編碼所使用的哈夫曼碼表，并根據確定的哈夫曼碼表確定主數據所使用的所有可變長碼字；對主數據所使用的所有可變長碼字按每兩個可變長碼字為一個碼字對進行秘密信息的密寫，當碼字對中的其中一個可變長碼字或兩個可變長碼字屬于確定的哈夫曼碼表中的無效碼字集合時，不進行秘密信息的密寫，當碼字對中的兩個可變長碼字均屬于確定的哈夫曼碼表中的有效碼字集合時，進行秘密信息的密寫，在秘密信息的密寫過程中，首先確定兩個可變長碼字在有效碼字集合中分別對應的屬性和對應的基，根據兩個可變長碼字各自的基計算需密寫秘密信息中的二進制值的位數，然后從秘密信息中取相應位數的二進制值，并將相應位數的二進制值轉化成十進制值，再將十進制值轉化成由兩個可變長碼字各自的基所對應進制的數據組成的二位數，最后利用由兩個可變長碼字各自的基所對應進制的數據組成的二位數修改碼字對中的各個可變長碼字；所有碼字對處理完畢后得到含密主數據，將含密主數據與幀信息重新組合成新的音頻幀；繼續對待密寫數字音頻的音頻碼流以音頻幀為單位進行解碼，重復上述過程直至處理完對整個音頻碼流的秘密信息的密寫，得到含密數字音頻。

2.根據權利要求1所述的一種用于壓縮數字音頻的秘密信息密寫方法，其特征在于所述的步驟①的具體過程為：①-1、定義正在處理的哈夫曼碼表為當前哈夫曼碼表，定義當前哈夫曼碼表中正在處理的碼字為當前碼字，如果當前哈夫曼碼表中不存在與當前碼字的碼字長度相同且符號位相同的其他碼字時，則將該當前碼字定義為無效碼字，否則，將該當前碼字定義為有效碼字；①-2、重復步驟①-1找出當前哈夫曼碼表中所有的無效碼字和所有的有效碼字，將所有的無效碼字組成的集合定義為無效碼字集合，記為CW_N，將所有的有效碼字組成的集合定義為有效碼字集合，記為CW_V；①-3、根據有效碼字集合CW_V中各個有效碼字的碼字長度和符號位將有效碼字集合CW_V分成M個?子集，第1個子集表示為?第2個子集表示為?第M個子集表示為?其中，N₁表示第1個子集所包含的有效碼字的個數，N₂表示第2個子集所包含的有效碼字的個數，N_M表示第M個子集所包含的有效碼字的個數，每個子集中的所有有效碼字的碼字長度和符號位均相同；①-4、再根據每個子集中所包含的有效碼字的個數計算每個子集中的所有有效碼字的基，對于第i個子集，計算該子集中所有有效碼字的基，記為b_i，?其中，i∈[1，M]，N_i表示第i個子集所包含的有效碼字的個數；①-5、將每個子集中的所有有效碼字按量化系數x和y的大小進行排序，并對排序后的每個有效碼字標上屬性，對于第i個子集中的第j個有效碼字，其屬性標為C_i，j-1，其中，i∈[1，M]，j∈[1，N_i]；所述的步驟②的具體過程為：②-1、定義需要密寫秘密信息的壓縮數字音頻為待密寫數字音頻，該秘密信息為一串由二進制值組成的二進制序列，對待密寫數字音頻的音頻碼流以音頻幀為單位進行解碼，得到音頻幀的幀信息和主數據；②-2、定義剛解碼完畢的音頻幀為當前音頻幀，根據當前音頻幀的幀信息確定當前音頻幀的主數據進行可變長編碼所使用的哈夫曼碼表，并根據確定的哈夫曼碼表確定當前音頻幀的主數據所使用的所有可變長碼字；②-3、對當前音頻幀的主數據所使用的所有可變長碼字按每兩個可變長碼字為一個碼字對進行秘密信息的密寫，定義待密寫的碼字對為當前碼字對，判斷當前碼字對中的兩個可變長碼字屬于確定的哈夫曼碼表中的無效碼字集合CW_N還是有效碼字集合CW_V，如果當前碼字對中的其中一個可變長碼字或兩個可變長碼字屬于確定的哈夫曼碼表中的無效碼字集合CW_N，則不進行秘密信息的密寫，并執行步驟②-7；如果當前碼字對中的兩個可變長碼字均屬于確定的哈夫曼碼表中的有效碼字集合CW_V，則繼續執行；②-4、確定當前碼字對的兩個可變長碼字在有效碼字集合CW_V中分別對應的屬性和對應的基，記當前碼字對的屬性為{C_p，u，C_q，v}，記屬性為C_p，u的可變長碼字的基為b_p，記屬性為C_q，v的可變長碼字的基為b_q，再根據b_p和b_q計算需密寫秘密信息中的二進制值的位數R，?其中，符號?為向下取整符號；②-5、從秘密信息中取R位二進制值，并將R位二進制值轉化成十進制值W_R，?再將十進制值W_R轉化成由屬性為C_p，u的可變長碼字的基b_p所對應進制的數據和屬性為C_q，v的可變長碼字的基b_q所對應進制的數據組成的二位數(d_p，d_q)，d_q＝W_Rmodb_q，d_p＝(W_R-d_q)/b_qmodb_p；②-6、利用由兩個可變長碼字各自的基所對應進制的數據組成的二位數(d_p，d_q)對當前碼字對的屬性{C_p，u，C_q，v}進行替換，對于屬性為C_p，u的可變長碼字，如果umodb_p＝d_p，則不修改該可變長碼字的屬性，對該可變長碼字不進行替換處理，否則，修改該可變長碼字的屬性，記修改后的屬性為C_p，u′，其中，u′＝u-r，r＝(umodb_p)-d_p，判斷u′≥N_p是否成立，如果成立再將u′調整為u′＝u-r-b_p，其中，N_p表示第p個子集所包含的有效碼字的個數，然后用屬性為C_p，u′的有效碼字替換屬性為C_p，u的可變長碼字，得到新的屬性為C_p，u′的可變長碼字；對于屬性為C_q，v的可變長碼字，采用相同的方法進行處理；②-7、重復執行步驟②-3至②-6對下一對碼字對進行秘密信息的密寫，直至處理完當前音頻幀的主數據中的所有碼字對，得到含密主數據，將含密主數據和幀信息重新組成一個新的音頻幀；②-8、繼續對待密寫數字音頻的音頻碼流以音頻幀為單位進行解碼，然后執行步驟②-2至②-7，直至處理完對整個音頻碼流的秘密信息的密寫，得到含密數字音頻。