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·· 通信学报 第28卷
第11A期 殷雄等：基于LSB的隐蔽通信音频水印算法 ··

第28卷第11A期 通信学报 Vol.28No.11A
2007年11月 JournalonCommunications November2007

基于LSB的隐蔽通信音频水印算法
殷雄1,2，张晓明1
(1.北京石油化工学院信息工程学院，北京102617;2.北京化工大学信息科学与技术学院，北京100029)
摘要：提出了一种基于混沌映射与改进LSB嵌入方案的音频水印算法。在对秘密信息进行混沌变换的基础上，对公开音频信号进行离散小波变换，采用改进的LSB嵌入方案以不同的分辨率将秘密信息嵌入到选定的小波系数中，在嵌入水印信息的同时，嵌入一个同步信号，使水印具有同步能力，提取时不需要原始音频。实验结果表明该算法的容量较大，并且在受到重采样、裁剪攻击等时具有一定的顽健性，符合隐蔽通信的特点。
关键词：音频水印；隐蔽通信；LSB嵌入
中图分类号：TP301.6文献标识码：A文章编号：1000-436X(2007)11A-0049-05
LSB-basedalgorithmofaudiowatermarkingforcovertcommunication
YINXiong1,2,ZHANGXiao-ming1
(1.CollegeofInformationEngineering,BeijingInstituteofPetro-chemicalTechnology,Beijing102617,China;2.CollegeofInformationScienceandTechnology,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)
Abstract:Anaudioinformationwatermarkingalgorithmwhichisbasedonchaoticmapandmodifiedleastsignificantbit(LSB)embeddingwaspresented.Inthefoundationofsecretwatermarkbychaoticmap,thepublicaudiosignalistransformedbyDWT,then,thesecretinformationwasembeddedbyadoptingthemodifyingtheLSBvaluesofthecorrespondingwaveletcoefficientswithmulti-resolution.Synchronizationcodewasembeddedintoaudiowiththewatermark,andthewatermarkthusgeneratedhastheabilityofself-synchronization.Theoriginalcarrierwasnotrequiredinwatermarkrecovery.Experimentalresultsshowthatthecapacityofthisalgorithmishighandisfitforcovertcommunication.Thisalgorithmisrobusttomanyattacks,suchasresampleandcropping.
Keywords:audiowatermarking;covertcommunication;LSBembedding

1引言
收稿日期：2007-09-18
信息隐藏技术具有隐蔽性、隐藏容量和顽健性等技术特性，其中隐蔽型是最基本的特点，但三者之间存在着矛盾，隐藏容量的增加必然会隐藏隐蔽性，而在隐藏容量相等的情况下，隐蔽性和顽健性也相互矛盾。文献[1]提出了一种基于HAS的数字音频水印方法，结合MP3压缩德特性，对音频信号中人耳不敏感区域能量进行修改，有较好的隐蔽性，但该方法的隐藏容量不大，不太适合于隐蔽通信。文献[2]提出了一种增加LSB容量的音频隐藏方法。该方法在一个采样点中替换其中的4位最不重要位，将其隐藏容量又提高了33%，从132.3kbit/s到176.4kbit/s，但是其缺点是抗攻击能力并没有得到提高，不能抗裁剪攻击。文献[3]将秘密信息嵌入到选定子带的小波系数中，其隐藏容量较大但对于裁剪攻击的顽健性不好。文献[4]在传统的LSB算法基础上，结合人类视觉系统的掩蔽效应，对载体图像分成平滑区、边缘区和纹理区，相应地嵌入秘密信息，获得了很大的隐藏容量，但是LSB算法的顽健性较差。文献[5]通过对频域中使用LSB算法进行了分析，提出了增强LSB顽健性的条件和频域LSB的两种定义，并构造了具有顽健