[发明专利]一种基于Chirp在音乐中隐藏信息的方法

说明书

本发明公开了一种基于Chirp在音乐中隐藏信息的方法，能够在不改变音乐质量的前提下向用户传递信息数据。本发明分为信息发送者和信息接收者两发部分，发送者部分中，首先发送者需要确定传输的信息以及将要播放的音乐，并且将待发送的信息编码为Chirp符号。其次，发送者生成一个固定的序列作为启动信号，并添加在信息编码的Chirp之前。然后，使用新型窗口对Chirp进行预处理。最后将生成的Chirp与音乐混合起来。接收者部分中，接收者首先需要接收音乐，确认帧的开始。然后使用快速傅里叶变换得到幅度值来计算能量和，从而完成解码工作，获取信息。本发明不仅使用户察觉不到Chirp的存在，而且准确度高，有更远的传输距离和更广泛的覆盖范围，易于推广。

技术领域

本发明涉及无线信息传输技术领域，具体涉及一种基于Chirp编码的在音乐中隐藏信息的方法。

背景技术

日常生活中，商场、餐厅此类公共场所向用户传递信息(WiFi信息或优惠券等)都是采用人工的方式，不仅耗时耗力，还非常的不便捷。使用无线信息传输技术来传输信息可解决这些问题。现有的无线信息传输技术有：蓝牙、NFC和屏幕摄像头技术以及声音数据传输技术。

蓝牙传输信息技术虽然可以广泛地应用于各个领域，但是其传输信息需要进行一对一的连接，且传输距离短，抗干扰能力较弱。NFC虽然能耗低，但是只能在极短的距离下进行信息交换。使用屏幕摄像头链接来传输信息，信息可以隐藏在视频中，这样用户在观看视频的过程中，他们的智能手机可以解码隐藏在视频中的信息。但是在日常生活中使用时，屏幕摄像头通信需要一个在不同位置对客户可见的大屏幕，这不仅需要更大的成本，而且传输距离有限。

声音数据传输技术考虑将信息编码隐藏在声音中，使用声音来传输数据。已有的音频编码技术可以根据所用频率是否可听分为两类。一种是在人耳可听的频段进行编码，主要是使用扩频水印技术、OFDM、ASK等编码方式小幅度的修改音频的幅度和频率来嵌入信息。对于这类方法编码出的音频原始音乐与编码信息紧密结合，可能会由于与原始音乐有差距而打扰到用户，控制音乐和编码信息的比例也不容易。另一种是在人耳听不见的频段进行编码，如果是在超产波频段进行编码则在实际生活中播放时需要专门的超声波扬声器才能播放出音频，一般的扬声器播放不出超声波，推广成本大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于Chirp编码的将信息隐藏在音乐中的方法。能够在不改变音乐质量的前提下向用户传递信息数据，并且成本低、易推广。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于Chirp编码的将信息隐藏在音乐中的方法，包括如下步骤：

本发明分为信息发送者和信息接收者两大部分，其中信息发送者包括如下步骤：

(1)发送者确定需要传输的信息以及将要播放的音乐，并且将待发送的信息编码为Chirp符号；具体而言，

(11)发送者选用18KHz为中心频率，并以中心频率为中心分别向上、向下生成up-chirp和down-chirp；

(12)发送者将比特0编码为down-chirp，比特1编码为up-chirp；

(2)发送者需要生成一个固定的Chirp序列作为启动信号，并将启动信号添加在信息编码的Chirp之前；

(3)发送者对产生的Chirp符号使用如下新型窗口来对Chirp符号进行预处理，其中M表示一个Chirp符号的样本数，具体表示为M＝fs*τ，其中，fs为采样率，τ为一个Chirp符号的持续时间，n为从0增长到M的一个自变量，将生成的每一个Chirp符号分别乘以w(n)获得经过预处理后的Chirp音频，使得每一个Chirp符号都从0开始逐渐产生，且在最后一部分逐渐消失；

(4)发送者将生成的Chirp符号与将要播放的音乐混合起来，生成携带了信息的混合音乐文件，并且使用扬声器播放混合音乐；具体而言，