[发明专利]一种基于速率调制的IP语音隐写方法

摘要

一种基于速率调制的IP语音隐写方法，属于安全通信领域，适用于以IP语音(Voice over IP,VoIP)为载体的隐蔽通信，其目的是在对语音流的内容不做任何修改的前提下，将隐秘信息隐藏到速率动态调整的语音流中以实现高透明性的隐蔽通信。本发明包括(1)预先约定步骤；(2)嵌入隐秘信息步骤；(3)提取隐秘信息步骤。本发明利用IP语音通信中变速率语音编码器可在任何帧边界依据实际需求动态切换速率这一特性，通过对语音帧速率的调制来实现隐秘信息的隐藏。隐藏过程对于载体语音流的内容未做任何修改，因而有效地维护了IP语音的感官质量。此外，本发明公开的方法与具体的语音编码器无关，适用于任何具有变速率编码功能的语音编码器，具有很好的普适性。

主权项

一种基于速率调制的IP语音隐写方法，其特征在于，包括预先约定步骤：通信双方预先约定通信过程中采用的语音编码器；约定采用的两种语音速率及其标识，即一种语音速率标识为二进制位“0”，另一种语音速率标识为二进制位“1”，以及约定最初从该两种中的任一种语音速率开始传输；约定用于生成载体特征序列的伪随机序列生成器及其作为密钥的初始种子Seed；约定隐秘信息分组长度r和载体向量的长度n，其中，r和n满足2r–1＝n；约定用于隐蔽通信过程开始与结束的n比特二进制标识序列T；以下步骤包括：(1)嵌入隐秘信息步骤：发送方按约定的隐秘信息分组长度r对隐秘信息进行分组，记为L为隐秘信息分组个数；用约定的伪随机序列生成器和作为密钥的初始种子Seed生成L×n比特二进制伪随机序列作为载体特征序列并将其按约定的载体向量的长度n，划分为L组载体特征向量，记为L为隐秘信息分组个数；在嵌入隐秘信息前根据事先约定的开始与结束二进制标识序列T调制最初的n个载体语音帧的速率以标识隐蔽通信开始；在嵌入过程中，对于第i组隐秘信息分组Mi，1≤i≤L，确定原始载体语音帧速率向量Si，并根据对应的载体特征向量Ci，1≤i≤L，确定载密语音帧速率向量S’i，并以此调制相应的n个载体语音帧得到一组载密语音帧向量F’i完成第i组隐秘信息分组Mi的嵌入操作；当完成所有隐秘信息分组的嵌入后，发送方根据事先约定的二进制标识序列T调制n个载体语音帧的速率以标识隐蔽通信结束；(2)提取隐秘信息步骤：接收方一直对IP语音流进行监测，当监测到载体语音帧的速率变化符合事先约定的二进制标识序列T时，对后续的语音流以n帧为单位组成载密语音帧向量F’，并用约定的伪随机序列生成器和作为密钥的初始种子Seed按序生成n比特二进制伪随机序列作为对应的载体特征向量C，执行隐秘信息的提取操作；对于每一组载密语音帧向量F’，提取载密语音帧速率向量S’，确定相应的载密特征向量C’，并进而得到嵌入的r比特隐秘信息M；当接收方提取的载密语音帧速率向量S’与约定的二进制标识序列T不一致时，继续执行提取操作，否则结束隐秘信息的提取操作，并将所有提取的隐秘信息分组依次组合即可得到完整的隐秘信息。