本计划中规划的通讯体系中所提出的窄带语音躲藏技能，战胜了惯例维护语音媒体数据量大，不适合窄带传输，尤其在网络上传输此类格局的语音简单遭到进犯者置疑的缺陷。依据低比特流维护语音（G.729）的躲藏算法，使得躲藏体系的运用环境愈加广泛。
0 导言
跟着网络技能和信息技能的开展，网络信息安全问题日益突出。IP网络的开放性在给人们带来便利的一起，也给网络传输的信息留下了安全隐患。敌对势力可以很简单地进行搭线偷听、网络抓包、冒充和篡改等活动，给网络上传输的隐秘信息带来了严重威胁。传统的信息安全手法是运用暗码技能对明文施行各种改换，使它不为外人所了解。但这种加密的手法在维护隐秘信息的一起也暴露了隐秘音讯传输的存在，简单引起进犯者的留意。进犯者即便不能破译该暗码，也可以选用篡改、替换或发送假音讯等手法来损坏该信息的传输。
在现代信息战条件下，传统通讯办法的安全保密性也必然发生深入革新，这样才干反抗敌方的信息进攻，进步对立中的抗截获、抗干扰才干，确保数据的安全传输。为了有效地对立各种进犯，尤其是戎行，必需求研讨数据安全保密通讯的新办法。信息躲藏技能便是为处理此类问题应运而生的重要研讨方向。信息躲藏技能的呈现有效地进步了信息安全性，以图画、视频、音频等媒体作为维护载体进行隐秘信息的安全传输是现在信息躲藏常用的办法。现在不管是民用仍是军用网络，绝大部分都是以IP网络为根底。人们之间的语音通讯办法逐渐的以传统电话向网络电话搬运，现在无论是个人，仍是企业，越来越喜爱选用IP 电话，网络聊天等手法通讯，如经过VoIP、SKYPE、MSN 或许QQ 进行语音通讯。
此类语音都归于高紧缩，低比特率的信号，以最常用的紧缩语音号作为维护载体进行荫蔽通讯可以下降进犯者的置疑度，可是紧缩信号又给躲藏带来难度。本文研讨依据低比特率的G.729紧缩语音流信息躲藏算法，规划IP网络语音荫蔽通讯体系。
依据音频信号的信息躲藏技能已被国内外学者广泛研讨，其首要会集在WAV、MP3等音频格局上嵌入隐秘信息。有人提出把隐秘信息躲藏在GSM网络的紧缩语音流的荫蔽通讯算法。也有人提出了在PSTN网络中传输嵌有水印的G.729语音流，并提出把此述计划搬运至IP网中的运用思维。还有人给出了依据流媒体的荫蔽通讯机制。本文运用信息躲藏的手法，提出了一种新的依据IP 网的紧缩语音荫蔽通讯体系处理计划，满意IP网络关于保密通讯传输技能的需求，针对IP网的传输特色进行了相应规划，使得体系可以更好地习惯IP网络中的传输环境。体系可以在Internet网、军事信息网以及将来的军事野战网上运转，然后大大进步数据通讯的安全性和荫蔽性。
1 技能原理及完结计划
IP 网上的通讯语音多选用高效紧缩算法，例如G.711，G.723，G.726，G.729 等，语音流速率太高对网络带宽要求太高，所以多选用低比特率的紧缩语音流。本体系挑选8 Kb/s 的G.729 语音紧缩算法对载体语音紧缩，在紧缩数据流中嵌入隐秘信息。含密语音流坚持8 Kb/s 的速率不变，使得体系不仅在高速的局域网，Internet 网和军事信息网上运转，也可以在中低速的IP网上运转，比方手机无线数据网、军事野战网等环境。
1.1 G.729语音紧缩算法
G.729是ITU.T于1996年发布的8 Kb/s语音编码计划，它运用了当今语音紧缩编码的各种先进技能，达到了长途电话音质，已广泛地运用于个人通讯和卫星体系中。被8 kHz采样，量化成16 b线性PCM数字信号输入到编码器。该编码器是依据线性猜测剖析组成技能，以尽量削减实践语音与组成语音之间经听觉加权后差分信号的能量为原则来进行编码。
编码器（见图1）对10 ms长的语音帧进行处理，每帧分为两个子帧。每帧进行一次线性猜测（LP）剖析，并将LPC参数转化到线谱，对LSP方式进行猜测式二阶段矢量量化（VQ）。然后运用剖析组成法，提取鼓励参数。鼓励参数（包含固定码本和自习惯码本参数）要每子帧（5 ms）核算一次。每帧要运用感觉加权语音进行一次开环整数基值基音延时估量，然后进行闭环的分数值基音剖析，确认自习惯码本的延时和增益，下面再进行固定码本的查找。自习惯码本和固定码本的增益运用猜测式二阶段共轭结构码本进行矢量量化。参阅G.729 音频规范ITU Recommendation G.729，得到编码参数的比特分配见表1.
在G.729 解码器端（见图2），先要从接纳到的码流中提取LSP系数和两个分数基音延时、两个固定码本矢量以及两套自习惯码本和固定码本增益等参数。然后，对LSP参数进行插值，并转化到线性猜测滤波器系数的方式。接下来，将自习惯码本和固定码本矢量别离乘以各自的增益再相加，得到鼓励信号。鼓励信号经过LPC归纳滤波器后，就得到了组成语音信号。最终还要对组成语音信号进行后处理，以进步组成语音的质量。
1.2 信息躲藏计划
有人提出了依据G.729 语音质量操控的信息躲藏算法，但缺少可操作性。其一，隐秘信息提取需求原始非含密语音，不能在随意谈话中嵌入；其二，算法添加了核算杂乱度，G.729 算法自身较杂乱，对CPU 要求较高，再添加核算杂乱度使得语音推迟显着。由此两点阐明文献算法不具有实用性。
本体系战胜的缺陷，不改动G.729 紧缩算法，直接剖析紧缩比特流特征，找出最佳比特嵌入位。
1.2.1 嵌入算法流程
嵌入算法流程如下：
第一步：隐秘文件加密预处理。选用隐秘信息文件加解密技能进步整个体系的安全性。文件加密自身可以维护信息安全，可是单纯的加密形成的乱码文件会引起进犯者的留意而去特意破译，下降了信息的安全性。
单纯的比特替换或LSB躲藏算法使得躲藏剖析者较简单剖分出躲藏内容。把隐秘信息文件先加密再躲藏，不光多了一层加密进步了安全性，一起由于加密信息的随机不规则性，加大了躲藏剖析的困难，荫蔽性和安全性一起得到进步。
本体系选用经典的DES算法对隐秘信息文件进行加密，接纳端用户只要具有合法正确的密钥才干解密康复信息。
第二步：嵌入比特位挑选。首要进行比特位练习测验。挑选多段规范语音进行G.729紧缩，别离在每一帧修正每个参数的比特位保存。把保存的各个紧缩语音别离与规范语音进行比较，得出不同比特位的失真度。
找出失真最小的5 个比特位。经测验参数C1，C2，P1，P2和CB2的最低位修正对语音失真最小。
在C1，C2，P1，P2 和CB2 这5 个参数的最低位中随机挑选2~3位进行比特替换，随机嵌入一起添加了信息的安全性。接纳方知道随机规则进行对应位提取，嵌入的随机位作为密钥保存。
第三步：信息比特流格局打包嵌入，便利接纳方智能接纳保存。
1.2.2 信息提取算法
算法提取是嵌入的逆进程，整个提取进程不需求参阅原始载体语音，在闲谈通话进程中边通话边提取。
第一步：依据接纳到的语音紧缩比特流嵌入位比特找到隐秘信息开端的同步信号，标志隐秘信息开端接纳。
第二步：依据密钥找到信息的嵌入比特位进行信息接纳，并进行比特到字节转化，获取完好的隐秘文件。
第三步：运用解密密钥对隐秘文件解密取得隐秘信息的明文。
1.3 体系功用
本体系可以躲藏传输文本、语音和图画等各种类型的数据。首要包含通讯模块、语音处理模块、文件加密模块、文本编辑模块和信息躲藏模块五部分。通讯模块完结IP 衔接，网络语音通讯等功用。语音处理模块完结隐秘语音的录制、播映等功用。文件加密模块可对各种文件进行DES加解密处理，通讯两边需求有共同的密钥。文本编辑模块输入和显现隐秘文本。因受躲藏容量约束，隐秘文件尽量是文本格局。信息躲藏模块完结隐秘信息在紧缩语音流中的嵌入与提取。详细体系完结软件界面如图3所示。
2 功用测验
2.1 荫蔽性评价
运用本体系自带的音频播映功用，得到了一组原始紧缩语音和含密语音的波形，比照两者波形（见图4），可以看到原始语音样本和含密语音样本波形没有显着不同。听觉上感知也没有显着失真，然后阐明躲藏算法具有很高的荫蔽性。
2.2 网络习惯才干测验
挑选几类网络并在三个有代表性的时段，进行10次连通测验，调查通话作用。详细测验成果见表2.由成果看出体系在各个网络的连通率较高，可以习惯大部分网络环境。
3 结语
本文提出了一种依据G.729紧缩语音流荫蔽通讯体系规划计划。该计划运用在G.729紧缩语音流中嵌入隐秘信息的信息躲藏算法，并在此算法根底上规划出IP网络语音荫蔽通讯体系。本体系提出的窄带语音躲藏技能，战胜了惯例维护语音媒体数据量大，不适合窄带传输，尤其在网络上传输此类格局的语音简单遭到进犯者置疑的缺陷。依据低比特流维护语音（G.729）的躲藏算法，使得躲藏体系的运用环境愈加广泛。
经过测验标明，该计划中所规划的通讯体系选用智能嵌入位挑选算法，战胜紧缩语音流的冗余信息很少，比特改动会形成语音失真显着的缺陷，取得杰出的荫蔽性和较高的隐秘信息传输速度，使其可以在一般的中低速IP网络中经过网络语音通话，进行荫蔽通讯，进步隐秘信息传输的安全性。
