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摘要：目前，在网络上传递音频文件和用语音进行交流的活动日益频繁，为保护音频内容的安全性，设计了一种风车变换，提出了一种基于风车变换的音频置乱方法。首先，计算原始方阵的4个中心点，均视为风车变换的起始点；其次，设计4条扫描路径，用于遍历原始方阵中的所有元素；再次，将4个扫描路径产生的向量，依照混沌生成的顺序进行相连，构成一个大向量，即为变换结果。利用风车变换，实现对原始音频的置乱操作。实验结果表明：新方法在视觉效果、置乱程度等方面均取得了良好的结果。

主权项：1.基于风车变换的音频置乱方法，其特征在于，置乱过程包括如下步骤：步骤1：音频数据升维：令交互音频文件为F1，其大小为m×1，m是音素数目，1指音频文件为单声道；将F1转换成一个s×s的矩阵F2，其中，s是正偶数，m=s×s；步骤2：生成混沌序列：Logistic映射为： x n+1=rxn1+xn），（1）其中，r∈[3.57,4为控制参数，xn∈0,1；随机选取r和初始值x0，对公式（1）迭代4次，可得一个长度为4的混沌序列K1；步骤3：混沌序列排序：利用公式（2）对K1进行排序，[K2,H]=sortk1i，i=1,2,…,d，（2）其中，sort•是升序排序函数，k1i∈K1，K2为排序后的新序列，H是K2的索引值；步骤4：计算4个中心点：令a=0.5×s，计算F2的4个中心点为：A0点坐标为：a,a+1，B0点坐标为：a+1,a+1，C0点坐标为：a+1,a，D0点坐标为：a,a，均视为风车变换的起始点；步骤5：设计4条扫描路径：第1条扫描路径：以A0为起始点，按照向右、下、左、上的顺序，对F2中的音素值进行扫描，具体的顺序为：a,a+1→a,a+2→a+1,a+2→a+2,a+2→a+3,a+2→a+3,a+1→a+3,a→a+3,a-1→a+3,a-2→a+3,a-3→a+2,a-3→a+1,a-3→a,a-3→a-1,a-3→a-2,a-3→a-3,a-3→a-4,a-3，……，直到扫描至F2的最外层音素值为止，并将扫描结果依序保存到向量L1中；第2条扫描路径：以B0为起始点，按照向下、左、上、右的顺序，对F2中的音素值进行扫描，具体的顺序为：a+1,a+1→a+2,a+1→a+2,a→a+2,a-1→a+2,a-2→a+1,a-2→a,a-2→a-1,a-2→a-2,a-2→a-3,a-2→a-3,a-1→a-3,a→a-3,a+1→a-3,a+2→a-3,a+3→a-3,a+4→a-3,a+5，……，直到扫描至F2的最外层音素值为止，并将扫描结果依序保存到向量L2中；第3条扫描路径：以C0为起始点，按照向左、上、右、下的顺序，对F2中的音素值进行扫描，具体的顺序为：a+1,a→a+1,a-1→a,a-1→a-1,a-1→a-2,a-1→a-2,a→a-2,a+1→a-2,a+2→a-2,a+3→a-2,a+4→a-1,a+4→a,a+4→a+1,a+4→a+2,a+4→a+3,a+4→a+4,a+4→a+5,a+4，……，直到扫描至F2的最外层音素值为止，并将扫描结果依序保存到向量L3中；第4条扫描路径：以D0为起始点，按照向上、右、下、左的顺序，对F2中的音素值进行扫描，具体的顺序为：a,a→a-1,a→a-1,a+1→a-1,a+2→a-1,a+3→a,a+3→a+1,a+3→a+2,a+3→a+3,a+3→a+4,a+3→a+4,a+2→a+4,a+1→a+4,a→a+4,a-1→a+4,a-2→a+4,a-3→a+4,a-4，……，直到扫描至F2的最外层音素值为止，并将扫描结果依序保存到向量L4中；步骤6：产生置乱音频：利用风车变换，对F2中的所有音素值进行置乱操作；具体操作为：利用混沌生成的排序序列，将L1,L2,L3,L4按照公式（3）所示， F 3=LH1,LH2,LH3,LH1，（3）其中，Hi∈H，i=1,2,3,4，进行相连构成一个长度为m的大向量F3，即为置乱音频。

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百度查询： 中国矿业大学 基于风车变换的音频置乱方法