浙江省重中之重学科开放基金项目计划任务书new

1、计划编号：浙江省重中之重学科开放基金项目计划任务书项 目 名 称：适用于可变码率压缩音频的信息隐 藏关键技术研究项目所在学科： 信息与通信工程 项目负责人: _严迪群_项目承担单位(盖章)： 宁波大学 起 止 年 月： 2013年7月 至 2015年6月 填 报 日 期： 2013 年 6 月宁波大学研究生学院制表二一三 年 六 月学科项目组投标承诺书致： 信息与通信工程 学科很荣幸能参与“ 适用于可变码率压缩音频的信息隐藏关键技术研究 ”宁波大学学科项目的投标。我代表 杜呈透、_金超_、_孙冉_、_羊开云作如下承诺：1. 项目组成员愿意针对“ 适用于可变码率压缩音频的信息隐藏关键技术研究 ”

2、学科项目中要达到的关键技术指标开展技术攻关，并按校科研项目要求接受管理。2. 若中标,我们将严格按“ 适用于可变码率压缩音频的信息隐藏关键技术研究 ”宁波大学学科项目计划任务书要求完成项目。投标方负责人签字： 年 月 日学科项目计划任务书填报说明1、学科项目计划任务书首先作为投标书，项目中标后则作为项目执行过程中检查、验收、结题等管理活动的主要依据文件，由项目负责人填写。2、学科项目计划任务书须A4纸打印，七页，一式三份，学校、学院和本人各执一份。3、计划编号由学校统一填写。4、项目名称必须填写所投项目的名称。5、项目所在学科根据出题项目的学科类别填写。 项目名称适用于可变码率压缩音频的信息隐

3、藏关键技术研究项目负责人姓名严迪群年龄34专业技术职务实验师专业计算机所在单位信息学院所在研究所纵横智能软件研究所本项目中分工总体负责联系电目组成员姓名出生年月专业技术职务专业所在单位所在研究所本项目中分工杜呈透1969.10高级实验师计算机信息学院纵横智能软件研究所理论研究金超1990.5硕士生算法实现孙冉1989.5硕士生信号与信息处理信息学院纵横智能软件研究所算法实现羊开云1989.5硕士生电子与通信工程信息学院纵横智能软件研究所算法评估一主要研究内容和要达到的主要经济（技术）指标：1、主要研究内容本项目将主要针对可变码率编码方式的MP3音频开展信息隐藏研究，主

4、要研究内容有：（1）剖析Lame编码器并挖掘信息隐藏空间。对目前使用最为广泛的MP3编码器Lame的编解码原理进行剖析，并着重研究其中VBR编码模式下的编解码原理并挖掘信息隐藏空间。（2）信息隐藏算法研究方案。对Lame编解码过程中编码数据和编码参数进行调整，使其与秘密信息建立一定的映射关系，从而实现秘密信息的隐写。 （3）压缩域音频信息隐藏算法的合理评价。分别从隐藏容量、不可感知性和安全性三个角度评价算法。其中不可感知性又可分为客观评价和主观评价两方面。2、 主要研究（技术）路线及需要解决的关键问题（技术）（1） 研究技术路线1）信息隐藏空间的有效挖掘MP3编码标准下，基于Lame编码器中V

5、BR编码模式为了获得较高的压缩效率，较之其他MP3编码器类型，利用其独自的心理声学模型和熵编码技术，通过动态调整编码速率，在保证音质的前提下提高了MP3文件的压缩比，在音质和文件大小之间的找到了一个平衡，所以这种编码方式进一步减少了MP3音频中的冗余。而对于隐写者来说，音频中必要的冗余恰是我们所需要的。本项目拟对Lame编码器中VBR编码模式的原理深入剖析的基础上对信息隐藏的空间进行挖掘，以实现不可感知性、隐藏容量等各项指标均能达到较高水准的隐写算法。2） 信息隐藏算法研究本项目拟利用MP3压缩编码过程中所用编码参数bitrate_index的自身特性，在保证与Lame编码器压缩编码完全兼容的

6、前提下，实现秘密信息的隐藏和提取，由于是直接通过码流中的信息实现信息隐藏，可避免深度解码和二次编码，因此隐藏算法的实时性可望得到较好保证。另一方面，力图使隐藏过程具备自适应性能，在保证一定隐藏容量的前提下，尽可能地提高秘密信息的不可感知性。3） 压缩域音频信息隐藏算法的合理评价对算法合理的评价可以反过来促进隐藏算法性能的改进和提高。传统非压缩域音频隐藏算法的主客观评价标准已不能完全适用于压缩域音频隐藏算法，本项目拟采用客观和主观评价方法来考察所提出隐藏算法的相关性能，并根据评价结果，进一步改进隐藏算法。客观评价方法：采用不同风格的音频载体，分别用隐藏算法进行测试，来定量地分析隐藏算法的最大嵌入

7、容量和嵌入效率。同时利用ITU（国际电信联盟）提供的音频感知质量评测工具PEAQ来评价隐藏算法在不同压缩比特率下的不可感知性。主观评价方法：对于最终的隐藏效果，无法用完全定量的客观评价方法，需要定性的分析。本项目将设计一个主观听觉评估实验来判断隐藏算法的感知性能。观察者通过对不同程度信息隐藏的音频载体听觉测试，给出从1级（很差）到5级（很好）的判断，然后根据评价的结果来判断隐藏算法的性能，并指导算法做相应的改进。（2） 拟解决的关键技术问题1） 可变码率模式与固定码率模式的异同性研究，分析清楚两种模式下诸如心理声学模型、量化及熵编码等环节的差异；2） 可变码率模式下有效冗余空间的挖掘。一方面需

8、要考察固定码率模式下所分析得到的有效冗余空间，在可变码率模式下是否仍然存在；另一方面，需要分析研究可变码率模式下独有的且适合于秘密信息隐藏的冗余空间；3） 适用于可变码率音频的高效信息隐藏算法研究。要求最终所提出算法在保证编码兼容性的前提下，在不可感知性、隐藏容量及不可检测性等方面都有较高性能。3、要达到的主要经济（技术）指标：1) 实现0.5比特/帧的嵌入容量；2) 抵抗多种不同压缩码率的压缩；3) SNR数值可达到40dB。二研究工作的进度安排及分年度详细工作计划1、 2013.07-2013.10 项目研究准备期，确定项目实施方案及技术路线，完成前期的资料收集和论证任务； 2、 2013

9、.11-2014.04 深入研究Lame编码器，熟悉编解码各模块并着重研究可变速率编解码原理，完成有关可变码率的技术研究报告；3、2014.05-2015.04 在第二阶段工作的基础上，提出2-3种基于可变速率编码的隐写算法，撰写相关论文并投稿； 4、2015.05-2015.06 总结项目成果。完成项目结题报告，发表相关论文，并整理相关文档。三研究工作完成后提供成果的形式、成果的经济效益或社会效益1、提供成果的形式：1) 提供一份有关可变码率的技术研究报告；2) 在B类及以上核心期刊上发表学术论文3篇，其中至少一篇SCI检索论文；3) 获发明专利1项。2、成果的经济效益或社会效益：信息隐藏技

10、术目的是隐藏信息本身的存在性，即利用数字媒体的统计冗余与人的感知系统的知觉冗余，将具有明确意义的公开信息作掩护，以保证除发送者和接受者以外的任何人都不知晓信息的存在，从而安全地传输秘密信息，因此可以为政治、经济和军事的机要信息以及个人的隐秘信息在公共网络中的安全、可靠传输提供保障。作为网络上最流行的压缩域音频，MP3已成为常见的隐写载体之一，但是目前国内外隐写技术的研究主要还是集中在图像载体上，同时，已经提出的MP3音频隐写技术都是针对固定码率的MP3音频，而目前网络上固定码率方式的MP3逐渐被可变码率方式的MP3所替代。综上所述，针对可变码率压缩的MP3音频隐写术的研究显得尤为迫切。所以本项目产生的成果有广阔的市场前景和良好的经济社会效益。四项目研究总经费和主要用途及分年度具体使用经费计划项目研究总经费：3万1、2013.07-2014.07,1.5万。其中：软件、资料购置费：4000资料复印等费用：500实验设备购置费用：4000调研差旅费：5000(参加学术会议)2、2014.08-2015.07，1.5