什麼是音訊隱寫術?


音訊隱寫術是一種將資訊隱藏在音訊訊號中的方法。由於資料嵌入在訊號中,因此訊號會發生變化。這種修改應該對人耳來說是無法分辨的。

影像也可以作為媒介,但由於人類聽覺系統 (HAS) 的特性,如強大的功率、強大的聽力範圍和高頻聽覺範圍,音訊隱寫術更令人印象深刻。

密碼學包括訊息的加密。它並不試圖隱藏加密的訊息。在隱寫術中,原始訊息不會改變,但透過將訊息嵌入到選擇的媒介中,其存在本身對入侵者來說是秘密的。

音訊環境由兩個因素決定:一是其數字描述,二是其傳輸介質。數字音訊檔案有兩個主要特徵:

  • **取樣量化率** - 這是 16 位線性量化,定義了高質量的數字音訊,包括 WAV 檔案使用的那些音訊。

  • **時間取樣率** - 這可以確定頻率範圍可用區域的上限。眾所周知的取樣率包括 8 kHz、9.6 kHz 等,最高可達 44.1 kHz。

音訊訊號的傳輸通道定義了訊號從編碼器到解碼器過程中可能經歷的環境。這可能是端到端的數字傳輸、模擬傳輸以及增加或減少重取樣或“空中”環境。

一種著名的音訊隱寫術方法是 LSB(最低有效位)演算法。在此方法中,覆蓋訊號的最低有效位可以用來隱藏訊息。這是一種非常簡單的方法。對 LSB 位進行的更改不會反映在最終的隱寫訊號中。

為了增強安全性,對現有的 LSB 方法進行了修改。本研究中定義了一些這樣的方法。除了安全性之外,還有一些其他引數,例如時間複雜度、計算負載、信噪比 (SNR)、誤位元速率 (BER)、效率等,也需要考慮音訊隱寫術。

LSB 具有計算負載低和簡單的優點,但安全性方面存在缺點。因此,可以執行具有更多加密和解密層的增強型音訊隱寫術 (EAS)。在此方法中,在編碼資訊之前,會先對其進行加密。

EAS 的主要特點是檔案大小在編碼後不會改變,並且沒有軟體可以確定位級操作產生的聲音變化。

資料以這樣一種方式嵌入,每個字元需要 8 個 254/255 位元組。頻率圖表分析顯示,該演算法在安全性方面的有效性是該方法的優點,而缺點是聲音質量取決於所選音訊的大小和嵌入訊息的長度。這也提供了一些音訊格式。

更新於:2022年3月11日

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