[发明专利]多载波调制的信息隐藏通信方法及其装置

说明书

本发明涉及一种多载波调制的信息隐藏通信方法及其装置，所述方法包括：获取信源信号、信息隐藏通信的密钥及隐藏数据，对信源信号统计处理形成随机离散的子信源信号；根据随机离散的子信源信号及密钥生成隐藏通信的边信息；根据子信源信号的方差间隔将传输信道统计处理成若干个并行的传输子信道；将各子信源信号根据统计条件分别分配在相应的传输子信道上；并计算混合数据；将混合数据进行编码处理得到信道编码信号进行传输。在接收端，结合信道编码信号、边信息及密钥对隐藏数据提取操作实现该隐藏数据的保密通信。本发明的多载波调制的信息隐藏通信方法及其装置能够保证在隐藏数据容量较大的情况下，系统传输的不可见性和鲁棒性效果都较好。

技术领域

本发明属于信息隐藏通信技术领域，特别是涉及一种多载波调制的信息隐藏通信方法及一种多载波调制的信息隐藏通信装置。

背景技术

信息隐藏及其通信技术是数字多媒体加密、数字内容版权保护和数字信息传输管理的最新研究与实现方法，是多媒体信息安全技术的关键研究领域。它是集数学、图像学、信息论以及计算机网络于一体的多学科交叉研究课题，涵盖了信号处理、数字通信、信息安全和模式识别等多专业技术的研究应用方向。目前，包括数字版权保护、数字取证、数字内容完整性识别以及保密通信和水印多媒体处理，都需要大量地应用信息隐藏实现技术。

由于信息隐藏传输信道具有较高的误码率(0.1-0.5)，并受到不可察觉性和安全性限制，所以信息隐藏通信是一种适合不同水印信噪比环境下的通信系统。

而目前，信息隐藏装置的主要调制嵌入方法是单正交扩频调制，其传输通信的基础是Gel’fand-Pinsker理论和Costa原理。但这些技术对信息嵌入量、数据码长、传输码率等之间有严格的限制关系。因此，传统的信息隐藏技术主要考虑并研究了三个方面的性能，即隐藏数据的(即水印)鲁棒性、不可见性(隐藏性)和水印的容量(嵌入性)。多年来，研究人员一直希望数字水印在满足不可见性条件下，尽可能地增加水印的容量，同时增强抵抗各种攻击的能力(即鲁棒性)。但是，对原始载体信号而言，水印调制嵌入的过程，本身就是加入噪声的过程，它会严重影响不可见性和鲁棒性的关系要求。对信息隐藏技术而言，这三个性能之间的关系是一种相互制约的关系。因此，现有的信息隐藏技术中在保证足够容量的情况下，其不可见性和鲁棒性通常效果通常会下降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多载波调制的信息隐藏通信方法及其装置，在保证隐藏数据容量足够大的情况下，还能保证系统传输不可见性和鲁棒性效果较好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多载波调制的信息隐藏通信方法，包括以下步骤：

获取信源信号、信息隐藏通数据，对所述信源信号进行概率密度条件统计处理形成随机离散的子信源信号；根据所述随机离散的子信源信号及密钥统计生成隐藏通信的边信息；

根据所述子信源信号的方差间隔将传输信道分割成若干个并行的传输子信道；将各子信源信号根据统计条件分别分配在相应的传输子信道上；

对所述隐藏数据变换到预先设置的扩频码上后，将所述隐藏数据进行多载波调制嵌入处理，并得到包含信源载体数据和隐藏数据的混合数据；将所述混合数据进行编码处理得到信道信号进行传输；

结合所述信道信号、边信息及密钥对隐藏数据提取操作实现该隐藏数据的信息隐藏通信。

一种多载波调制的信息隐藏通信装置，其特征在于，包括：

信源信号分割模块，用于获取信源信号、信息隐藏通信的密钥及隐藏数据，对信源信号进行条件统计处理形成随机离散的子信源信号；根据所述随机离散的子信源信号及密钥生成隐藏通信的边信息；

信道分割模块，用于根据所述子信源信号的方差间隔将传输信道分割成若干个并行的传输子信道；将各子信源信号分别分布在相应的传输子信道上；