作为信息隐藏的重要分支,隐写术已成为当前信息安全领域的研究热点。语音电话(Voice over IP,VoIP)由于其庞大的用户量和数据流的持续性,已成为隐写术最重要的载体类型之一。近年来,随着以网格码(Syndrome-TrellisCodes,STC)为代表的矩...
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作为信息隐藏的重要分支,隐写术已成为当前信息安全领域的研究热点。语音电话(Voice over IP,VoIP)由于其庞大的用户量和数据流的持续性,已成为隐写术最重要的载体类型之一。近年来,随着以网格码(Syndrome-TrellisCodes,STC)为代表的矩阵嵌入框架在隐写方案设计中的普及,自适应VoIP隐写已成为音频隐写领域的主要发展方向之一。本文从载体嵌入信道选择、隐写失真代价函数设计、矩阵嵌入框架优化等角度对VoIP自适应隐写编码技术展开研究,主要研究工作如下:(1)提出了一种基于语音帧列向量的自适应VoIP隐写方法,在典型的最低有效位分组和帧窗口(Classifying Least Significant Bit and Frame Window,CLFW)隐写方法基础上,对G.723.1语音帧进行列向量分组从而减小同组间LSB位修改带来的语音质量的影响,并对不同LSB位依据其听觉冗余度差异选取不同码率的线性码构建变长矩阵嵌入从而实现自适应语音帧嵌入。实验结果表明本文所提算法相较于CLFW可以有效提高听觉隐蔽性。(2)提出了一种基于线性预测编码(Linear Predictions Coding,LPC)倒谱失真代价的自适应VoIP隐写方法。在通用小波相对失真函数(Universal Wavelet Relative Distortion,UNIWARD)基础上,对平均LPC倒谱失真(Mean Cepstrum Distortion,MCD)展开分析,设计了 LPC倒谱失真代价函数。利用该失真代价函数,结合网格码STC确定语音帧LPC倒谱系数修改位置,完成秘密信息的嵌入。语谱图分析与感知语音质量评价标准(PerceptualEvaluation of Speech Quality,PESQ)实验结果表明该方案相比较于当前典型VoIP隐写方案在安全性上具有明显提升。(3)基于PJSIP、FFmpeg、JRTPLIB开源库设计了一类VoIP隐蔽通信平台。利用会话初始协议(Session Initiation Protocol,SIP)实现信令模块,利用实时传输协议(Real-time Transport Protocol,RTP)进行语音数据传输,将本文设计的 VoIP 算法以及 G.723.1编/解码器集成为隐蔽通信模块,最终实现可适用于Windows平台的VoIP隐蔽通信工具。测试结果表明,该工具可以在维持正常VoIP通信的同时实现文件的隐蔽传输。文章最后总结了本人研究的主要工作和成果,并对未来进一步的研究方向进行了展望。
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