[发明专利]一种基于索引值的压缩域音频数字隐写及提取方法

权利要求书

1.一种基于索引值的压缩域音频数字隐写方法，其特征在于具体包括以下步骤：

①在数字隐写端，将待处理的未压缩音频作为当前未压缩音频，并给定待隐写的二进制秘密信息比特流；

②在压缩域音频编码过程中，以音频颗粒为单位对当前未压缩音频进行编码压缩处理，从当前未压缩音频中取出一个待处理的音频颗粒，并将该待处理的音频颗粒作为当前音频颗粒；

③利用滤波器组对当前音频颗粒进行滤波处理，得到滤波处理后的音频颗粒；并利用心理声学模型对当前音频颗粒进行处理，得到对滤波处理后的音频颗粒进行加窗处理时需采用的窗口的类型，及当前音频颗粒对应的每个比例因子带的信掩比；

④根据滤波处理后的音频颗粒加窗处理时需采用的窗口的类型，对滤波处理后的音频颗粒进行修正离散余弦变换处理，得到当前音频颗粒对应的修正离散余弦变换系数；

⑤从待隐写的二进制秘密信息比特流中取出待隐写的秘密信息比特位，然后根据待隐写的秘密信息比特位和当前音频颗粒对应的修正离散余弦变换系数的比例因子的索引值，确定是否在当前音频颗粒中嵌入待隐写的秘密信息比特位，并确定是否修改当前音频颗粒对应的修正离散余弦变换系数的比例因子的索引值，得到编码时当前音频颗粒对应的修正离散余弦变换系数的比例因子的索引值；

⑥根据当前音频颗粒对应的每个比例因子带的信掩比和编码时当前音频颗粒对应的修正离散余弦变换系数的比例因子的索引值，对当前音频颗粒对应的修正离散余弦变换系数进行量化与熵编码；

⑦从当前未压缩音频中取出下一个待处理的音频颗粒作为当前音频颗粒，然后返回步骤③继续执行，直至当前未压缩音频中的所有音频颗粒处理完毕，得到含秘密信息的压缩音频；

⑧数字隐写端发送含秘密信息的压缩音频给数字提取端。

2.根据权利要求1所述的一种基于索引值的压缩域音频数字隐写方法，其特征在于所述的步骤⑤的具体过程为：

⑤-1、判断用于表示是否重复嵌入秘密信息比特位的标志位flag的值是否为0，如果是，则从待隐写的二进制秘密信息比特流中取出一个新的秘密信息比特位作为当前待隐写的秘密信息比特位，否则，取出上一次秘密信息比特位嵌入过程中保存的秘密信息比特位，作为当前待隐写的秘密信息比特位，其中，flag的初始值为0；

⑤-2、根据当前音频颗粒对应的修正离散余弦变换系数的比例因子的索引值，确定当前音频颗粒中需嵌入的秘密信息比特位，具体过程为：如果当前音频颗粒对应的索引值属于第一索引值子集｛0，1，2，3，8，9，10，14，15｝，则确定当前音频颗粒中需嵌入的秘密信息比特位为比特“0”；如果当前音频颗粒对应的索引值属于第二索引值子集｛4，5，6，7，11，12，13｝，则确定当前音频颗粒中需嵌入的秘密信息比特位为比特“1”；

⑤-3、判断当前音频颗粒对应的索引值是否为14且当前待隐写的秘密信息比特位是否为比特“1”，如果当前音频颗粒对应的索引值为14且当前待隐写的秘密信息比特位为比特“1”，则在当前音频颗粒中不嵌入秘密信息比特位，然后将当前音频颗粒对应的索引值修改为15，并保存当前待隐写的秘密信息比特位，同时置flag的值为1，再执行步骤⑥，否则，执行步骤⑤-4；

⑤-4、判断当前音频颗粒对应的索引值是否为15，如果是，则在当前音频颗粒中不嵌入秘密信息比特位，然后保存当前待隐写的秘密信息比特位，同时置flag的值为1，再执行步骤⑥，否则，执行步骤⑤-5；

⑤-5、判断当前音频颗粒对应的索引值是否为4或11或12或13且当前待隐写的秘密信息比特位是否为比特“0”，如果当前音频颗粒对应的索引值为4或11或12或13且当前待隐写的秘密信息比特位为比特“0”，则在当前音频颗粒中不嵌入秘密信息比特位，然后将当前音频颗粒对应的索引值修改为15，并保存当前待隐写的秘密信息比特位，同时置flag的值为1，再执行步骤⑥，否则，执行步骤⑤-6；

⑤-6、判断当前音频颗粒中需嵌入的秘密信息比特位与当前待隐写的秘密信息比特位是否一致，如果一致，则对当前音频颗粒对应的索引值不进行修改，实现在当前音频颗粒中嵌入当前待隐写的秘密信息比特位，然后执行步骤⑥，否则，执行步骤⑤-7；

⑤-7、如果当前待隐写的秘密信息比特位为比特“0”，则将当前音频颗粒对应的索引值修改为第一索引值子集｛0，1，2，3，8，9，10，14，15｝中第一个满足替换条件的索引值，实现在当前音频颗粒中嵌入当前待隐写的秘密信息比特位，然后执行步骤⑥；如果当前待隐写的秘密信息比特位为比特“1”，则将当前音频颗粒对应的索引值修改为第二索引值子集｛4，5，6，7，11，12，13｝中第一个满足替换条件的索引值，实现在当前音频颗粒中嵌入当前待隐写的秘密信息比特位，然后执行步骤⑥；在此，替换条件为：替换后的索引值所指示的编码当前音频颗粒的两组比例因子带的比例因子所需的比特数不小于替换前的索引值所指示的编码当前音频颗粒的两组比例因子带的比例因子所需的比特数。