1.一种音频可逆隐写方法,其特征在于:用于将秘密信息嵌入到载体音频中,包括以下步骤:
Q
步骤1、将载体音频的采样值大小转换至[0,2 ‑1]之间,得到音频X,其中,X={x1,x2...,xN},x1为音频X中的第1个采样值,x2为音频X中的第2个采样值,xN为音频X中的第N个采样值,N为音频X中的采样值总个数;Q为音频X的量化位数;
步骤2、生成矩阵M,矩阵M中任一位置(i,j)上对应的数值M(i,j)的计算公式为:M(i,j)=(i+3*j)mod 9;
Q Q
其中,i∈[0,2‑1],j∈[0,2‑1];mod为取余运算;
步骤3、将二进制的秘密信息转换成九进制的秘密信息D,并提取出九进制的秘密信息D中的每一位数值,D=D1D2...Dk,其中,D1为九进制的秘密信息D中的第一位数值,D2为九进制的秘密信息D中的第二位数值,Dk为九进制的秘密信息D中的第k位数值,k为九进制的秘密信息D中数值的总位数;
步骤4、依次将九进制的秘密信息D中的每一位数值嵌入到音频X的任意两个相邻的采样值中,并生成每一位秘密信息嵌入后得到的左声道音频和右声道音频中对应位置的采样值,其中,左声道音频和右声道音频的采样个数均为N;具体步骤为:步骤4‑1、从音频X中任意取出某两个相邻的采样值xq和xq+1,并以这两个采样值xq和xq+1生成第一位数值D1嵌入后得到左声道音频和右声道音频中第q个采样值和第q+1个采样值;
其中,q∈[1,N‑1];
其中,生成第一位数值D1嵌入后得到的左声道音频中对应位置的采样值方法为:判断矩阵M中的M(xq,xq+1)是否等于D1,如是,得到的左声道音频中第q个采样值和第q+1个采样值分别为xq和xq+1;如否,则在以M(xq,xq+1)为中心的3*3方格内寻找等于D1的M(a1,a2),且得到的左声道音频中第q个采样值和第q+1个采样值分别为a1和a2;
生成第一位数值D1嵌入后得到的右声道音频中对应位置的采样值方法为:计算c=((M(xq,xq+1)+D1)mod9),并在M(xq,xq+1)为中心的3*3方格内寻找等于c的M(h1,h2),则得到的右声道音频中第q个采样值和第q+1个采样值分别为h1和h2;
步骤4‑2、在音频X中任意取出两个相邻的采样值xp和xp+1,其中,p≠q且p≠q+1,采用与步骤4‑1中相同的方法,生成第e位数值De嵌入后得到左声道音频和右声道音频中第p个采样值和第p+1个采样值;其中,e∈[2,k];
步骤4‑3、使用步骤4‑2中相同的方法,依次生成每一位秘密信息嵌入后得到的左声道音频和右声道音频中对应位置的采样值;
步骤5、将音频X中未进行秘密信息嵌入的采样值作为左声道音频Yl中对应位置的采样值,并将其与步骤4中有秘密信息嵌入后生成的左声道音频中的采样值共同组成最终的左声道音频Yl;同样的,将音频X中未进行秘密信息嵌入的采样值作为右声道音频Yr中对应位置的采样值,并将其与步骤4中有秘密信息嵌入后生成的右声道音频中的采样值共同组成最终的右声道音频Yr;
步骤6、将步骤5中得到的左声道音频Yl和右声道音频Yr合并成为双声道音频Y,其中,Y=[Yl,Yr]。
2.一种秘密信息提取方法,其特征在于:用于从使用权利要求1所述的音频可逆隐写方法生成的双声道音频Y中提取出左声道音频Yl,并从左声道音频Yl提取出秘密信息,具体包括以下步骤:步骤1、使用音频隐写方法中相同的矩阵M,从左声道音频Yl中提取出音频隐写方法中第一位秘密信息嵌入时选定的第q个采样值和第q+1个采样值,其采样值对应为x′q和x′q+1,则从左声道音频Yl提取出的第一位秘密信息D′1计算公式为:D′1=M(x′q,x′q+1);
步骤2、根据每一位秘密信息嵌入时选定的两相邻的采样值,并采用与步骤1中相同的方法,依次从左声道音频Yl中提取每一位秘密信息;
步骤3、将步骤2中提取出的每一位秘密信息按照从前往后的顺序依次组成秘密信息D′,其中D′=D′1D′2...D′k,D′2为从左声道音频Yl提取出的第二位秘密信息,D′k为从左声道音频Yl提取出的第k位秘密信息;
步骤4、将该秘密信息D′转换成二进制的秘密信息,该二进制的秘密信息即对应为原始秘密信息。
3.一种载体音频恢复方法,其特征在于:用于从使用权利要求1所述的音频可逆隐写方法生成的双声道音频Y中提取出右声道音频Yr,并从右声道音频Yr中恢复出载体音频,具体包括以下步骤:步骤1、使用音频隐写方法中相同的矩阵M,并从右声道音频中Yr提取出音频隐写方法中第一位秘密信息嵌入时选定的第q个采样值和第q+1个采样值,其采样值对应为x″q和x″q+1,并计算d=M(x″q,x″q+1);
步骤2、判断步骤1中的d是否大于等于权利要求2中提取出的第一位秘密信息D′1,如是,则以该M(x″q,x″q+1)为中心的3*3方格内寻找等于d‑D′1的M(b1,b2),则恢复出的音频X′中第q个采样值和第q+1个采样值分别为b1和b2;如否,则以该M(x″q,x″q+1)为中心的3*3方格内寻找等于d+9‑D′1的M(c1,c2),则恢复出的音频X′中第q个采样值和第q+1个采样值分别为c1和c2;
步骤3、根据每一位秘密信息嵌入时选定的两相邻的采样值,并采用与步骤1和步骤2中相同的方法,依次从右声道音频Yr中恢复出音频X′中有秘密信息嵌入的采样值;
步骤4、将右声道音频Yr中未进行秘密信息嵌入的采样值作为音频X′中对应位置的采样值,并将步骤3中恢复出的有秘密信息嵌入的音频X′采样值共同组成音频X′;
步骤5、对音频X′的采样值范围进行转换,即得到载体音频。