[发明专利]基于滤波器相似度的语音LPC隐藏和提取算法

权利要求书

1.一种基于滤波器相似度的语音LPC隐藏和提取算法，该算法是通过以下步骤实现的：

(1)对于载体语音信号进行预处理，去除由于没备带来的低频干扰和能量的均衡；

(2)将处理后的载体语音信号按照编码算法的标准分帧，每帧语音的长度为20ms；秘密语音按照指 定的秘密语音编码算法进行编码，并对秘密语音码流按照预定的加密算法进行加密，将得到加密的秘密语 音bit流序列，送入缓存待用；

(3)对每一帧语音信号进行LPC分析，得到LPC系数，通过计算滤波器的相似度S(a_n，a_n-1)，其 中，a_n和a_n-1为两个相邻帧的LPC系数，并与设定的相似度阀值S_a比较确定是否传递该LPC系数；如果 当前帧的合成滤波器与前面一帧的合成滤波器的相似度大于设定的阀值S₀时，则不传当前帧的LPC系数 α_n，利用前一帧的LPC系数a_n-1代替该帧的LPC系数a_n；

(4)按照指定载体编码方法进行嵌入编码，将通过滤波器相似度计算得到的LPC系数作为原始的反 馈参数送入语音编码算法的合成分析系统中合成原始复合语音，即为秘密语音嵌入过程；需要嵌入的码字 Cod和嵌入比特Bit_value之间满足的等式关系：

f(Cod，Bit_value)＝0

其中，关系式f与具体载体语音编码算法和将要嵌入数据的数量和选择的嵌入方式有关；用Φ(s_i，t_i) 表示s_i对i帧的嵌入方法，其中，s_i是第i帧的滤波器相似度；t_i为载体语音的第i帧；

将嵌入秘密语音后的复合语音与原始载体语音进行比较，求取相应的误差；

Ei=Σi=1M(t′(i)-t(i))2]]>

其中，E_i表示相应复合语音与原始载体语音的误差值，t′(i)为嵌入合成后的复合语音采样值，t(i)为 第t_i帧的原始语音的采样值，M表示帧长度采样点个数；

(5)将利用滤波器相似度嵌入方法所得到的复合语音与原始载体语音比较，并进行误差计算；针对N 个语音帧，可以得到N个误差E_i；求取其中最小的误差E_min＝min{E_i∶i＝1，2，…，N}，误差最小时记录 当前的LPC系数，作为滤波器相似度输出；误差最小时的嵌入方法Φ(s_min，t_min)作为本帧入选的嵌入方案， 此时将码字Cod输出；

(6)在接收端，将接收到的复合码流按照载体编码算法的标准分帧，每帧长度为20ms；

(7)对每帧码字Cod，提取单个嵌入比特值Bit：

Bit＝f^-1(Cod)

(8)对提取出的比特流进行解密还原得到秘密语音码流，通过相应的秘密语音解码器，利用激励信 号激励LPC合成滤波器得到再生语音，生成合成秘密语音。

2.根据权利要求1所述的一种基于滤波器相似度的语音LPC隐藏和提取算法，其特征在于：滤波器 相似度的阀值S_a设置为0.7。