[發(fā)明專利]基于二維直方圖的雙聲道音頻可逆信息隱藏方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110342881.5
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113077801B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬賓;侯金程;馬睿和;徐建;王春鵬;李健
• 申請（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G10L19/018
• 分類號: G10L19/018
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.基于二維直方圖的雙聲道音頻可逆信息隱藏方法，其特征是，包括：

獲取可逆信息和雙聲道音頻文件；

對于不同聲道相同位置的元素，分別計算出左聲道的預(yù)測誤差值和右聲道的預(yù)測誤差值；基于左聲道的預(yù)測誤差值和右聲道的預(yù)測誤差值，構(gòu)建預(yù)測誤差對；

基于預(yù)測誤差對，構(gòu)建預(yù)測誤差直方圖；

自適應(yīng)移動預(yù)測誤差直方圖，進(jìn)行可逆信息的嵌入，得到隱藏可逆信息的雙聲道音頻；

對于不同聲道相同位置的元素，分別計算出左聲道的預(yù)測誤差值和右聲道的預(yù)測誤差值；基于左聲道的預(yù)測誤差值和右聲道的預(yù)測誤差值，構(gòu)建預(yù)測誤差對；具體包括：

構(gòu)建預(yù)測誤差對

其中，x_i-1和x_i+1為左聲道的音頻樣本x_i兩側(cè)的樣本，y_i-1和y_i+1為右聲道的音頻樣本y_i兩側(cè)的樣本，表示左聲道的預(yù)測誤差值，表示右聲道的預(yù)測誤差值，i代表著聲道上第i個音頻樣本，floor代表向下取整函數(shù)；

基于預(yù)測誤差對，構(gòu)建預(yù)測誤差直方圖；具體包括：

預(yù)測誤差對是一個二維數(shù)組，將作為x軸上的值，將作為y軸上的值，誤差對數(shù)量用z軸上數(shù)值來表示，由此得到一個二維直方圖；

在二維直方圖中，對于該直方圖的一個柱子(單元)，橫軸方向的數(shù)值代表預(yù)測誤差的數(shù)值，縱軸方向的數(shù)值代表預(yù)測誤差的值，直方圖柱子的高度代表誤差對的數(shù)量；

自適應(yīng)移動預(yù)測誤差直方圖，進(jìn)行可逆信息的嵌入，得到隱藏可逆信息的雙聲道音頻；具體包括：

在生成的二維直方圖中，篩選符合要求的直方圖柱子，篩選原則是：篩選出直方圖柱子高度H大于待嵌入信息容量M的直方圖柱子；得到所篩選出來的直方圖柱子對應(yīng)的直方圖單元坐標(biāo)(a,b)；假設(shè)待嵌入信息為m；

計算直方圖單元坐標(biāo)(a,b)右側(cè)的所有直方圖單元的數(shù)量n_r、左側(cè)的所有直方圖單元的數(shù)量n_l、上方的所有直方圖單元的數(shù)量n_s和下方的所有直方圖單元的數(shù)量n_x；

比較右側(cè)的所有直方圖單元的數(shù)量n_r、左側(cè)的所有直方圖單元的數(shù)量n_l、上方的所有直方圖單元的數(shù)量n_s和下方的所有直方圖單元的數(shù)量n_x的大小，篩選出最小數(shù)量；其中，最小數(shù)量所對應(yīng)的方向，即為直方圖單元坐標(biāo)(a,b)所對應(yīng)的直方圖柱子的最佳移動方向；

統(tǒng)計從直方圖單元坐標(biāo)(a,b)開始，沿著最佳移動方向，一直到直方圖最邊緣的所有直方圖單元格；將所有被統(tǒng)計的直方圖單元格對應(yīng)的直方圖柱子，均朝著最佳移動方向移動一格；將待嵌入信息m嵌入到直方圖單元坐標(biāo)(a,b)對應(yīng)的單元格中。

2.如權(quán)利要求1所述的基于二維直方圖的雙聲道音頻可逆信息隱藏方法，其特征是，獲取可逆信息和雙聲道音頻文件；

其中，可逆信息，是指將隱秘信息嵌入到載體音頻中，當(dāng)接收方接收到含密載體時，無損提取出嵌入的隱秘信息，并且完全恢復(fù)原始載體音頻。

3.如權(quán)利要求1所述的基于二維直方圖的雙聲道音頻可逆信息隱藏方法，其特征是，在生成的二維直方圖中，根據(jù)嵌入信息的容量大小來選擇高度高于容量大小的直方圖單元進(jìn)行移動，假定需要嵌入左聲道的二進(jìn)制信息大小是mbit，則在生成的直方圖中，尋找高度大于m的直方圖單元，并在這些高度大于m的直方圖單元中選取高度最小的一個作為擴(kuò)展的直方圖單元并計算該直方圖單元左右兩側(cè)需要移動的直方圖數(shù)量，選擇移動數(shù)量最小的方向來移動直方圖空出空間，用于信息的嵌入。